Programme de la classe de terminale S (rentrée 2012)
http://media.education.gouv.fr/ file/special_8_men/01/2/ SVT_S_197012.pdf
La formulation du nouveau programme tranche résolumment avec celle des anciens programmes et surtout du projet soumis aux enseignants. Elle est nettement plus prudente et nuancée. Même l'origine de l'homme est formulée avec justesse. Paradoxalement c'est sur les thèmes où la génétique n'est qu'un outil que la formulation laisse à désirer. Mais c'est un BON PROGRAMME. On se félicitera aussi que les questions de société restent modérées.

Thème 1
La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant

Thème 2
Enjeux planétaires contemporains

Thème 3
Corps humain et santé

méïose, fécondation, brassage génétique (crossing-over), diversité génétique, diversité des espèces

géothermie, bilan thermique terrestre

système immunitaire (immunité innée et adaptative-acquise)

origine de l'homme

la domestication des plantes

la communication nerveuse : réflexe myotatique, mouvement et centres nerveux, plasticité cérébrale

vie fixée des plantes, organisation florale, coévolution

croûte continentale, convergence, formation et disparition des reliefs, magmatisme des zones de subduction

Spécialité

Là encore, la formulation est remarquable et consensuelle scientifiquement

Programme de la classe de première S
(rentrée 2011)
(http://media.education.gouv.fr /file/special_9 /21/9/SVT_155219.pdf)

Si l'on peut se féliciter de l'abandon de l'ancien programme et de son recours omniprésent à une vision "déterministe et moléculariste" du vivant, cette cécité perdure pour plusieurs parties (l'ADN notamment est traité en dehors de tout contexte cellulaire).
Les thèmes artificiels donnent une fausse impression de cohérence avec le programme de seconde. En fait il y a un morcellement des thèmes qui sont traités de plus en plus superficiellement mêlant le FAUX au vrai, les positions politiques et sociétales aux modèles scientifiques. On s'éloigne de plus en plus de l'enseignement scientifique.

Thème 1
La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant : patrimoine génétique, tectonique des plaques

Thème 2
Enjeux planétaires contemporains : géologie appliquée, alimentation

Thème 3
Corps humain et santé : sexualité, génétique, vision

cycle cellulaire, division cellulaire, mitose

ADN: replication, transcription, traduction, mutations
information génétique, patrimoine génétique, génotype, phénotype

production primaire,
consommation

phénotypes masculin et féminin, contrôle neuro-endocrine de la reproduction
bases neuro-physiologiques du "plaisir"

relations entre une maladie et le patrimoine génétique
relations entre cancer et génétique

cristallin, rétine, aires visuelles

pratiques alimentaires

dérive des continents (histoire), tectonique des plaques
lithosphère océanique: génèse, disparition

recherche d'hydrocarbures OU autre ressource géologique locale

techniques de contrôle de la reproduction

santé de la vision: cataracte, daltonisme, drogues...

Programme des classes de premières L et ES
(rentrée 2011)
(http://media.education.gouv.fr/ file/special_9/21/5/sciences_ 155215.pdf)
Un programme avec des thèmes sans presque aucune biologie. Le sexe est traitée de façon idéologique par les termes mêmes employés dans le programme (voir théorie du genre ou gender theory).
Pour se rendre compte du désastre lisez les compétences exigibles (c1, c2, c3, c4) à partir desquelles seront posés les sujets du bac... c'est la nouvelle folie de l'APC (et là).

Programme de la classe de seconde
rentrée 2010
(http://education. gouv.fr/ pid23972/ special- n-4-du- 29-avril- 2010.html)

 Peu de connaissances scientifiques en regard du fort développement des notions techniques et de société. Peu de démarche expérimentale (sauf pour l'effort mais le sujet est très complexe pour des élèves de seconde et la boucle nerveuse a un goût de moisi). Des parties très théoriques et ambitieuses ( vie, évolution)...
Certains éléments de l'ancien programme de seconde sont passés en collège... c'est donc la garantie que de nombreux élèves les ignoreront à leur entrée en lycée....dommage.
Les enseignements d'exploration sont très orientés vers la technique et l'offre est très réduite dans chaque établissement. Ils ne sont pas présentés ici.

Thème 1
La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant : une planète habitée

Thème 2
Enjeux planétaires contemporains : énergie, sol

Thème 3
Corps humain et santé : l'exercice physique

- histoire de la terre; apparition de la vie - qu'est-ce que la vie ? - matière du vivant - composition chimique commune et parenté - cellule, unité fonctionnelle et parenté - ADN, information génétique, variabilité génétique et parenté, transgénèse !!!! - biodiversité - évolution - théorie synthétique: sélection naturelle, mutations, dérive génétique, spéciation, génétique des populations

- la terre dans le système solaire

- autotrophie et combustibles fossiles - énergies renouvelables - sol: biomasse, dégradation

- effort physique: paramètres, boucle de régulation nerveuse,

- santé du sport

Caractéristiques de l'environnement proche et répartition des êtres vivants (10%) - composés naturels (matière organique/matière minérale), composés artificiels - répartition des êtres vivants dans leur milieu Peuplement (30%) - saisons, milieu et êtres vivants - cycles de développement - graines et spores, multiplication végétative - influence de l'homme sur le peuplement d'un sol Origine de la matière des êtres vivants (25%) - producteurs (le terme de "producteur" ne se réfère qu'à l'individu et non à l'écosystème, c'est un dévoiement du sens du mot; voir cours de TSpé)., consommateurs - autotrophie (sans le mot) - décomposeurs Partie transversale : diversité, parentés et unité des êtres vivants (15%) - biodiversité, diversité des espèces ("Une espèce est un ensemble d'individus qui évoluent conjointement sur le plan héréditaire", encore une notion bancale... comment définir l'espèce à partir de l'évolution !!!!?) - classification des êtres vivants - cellule, unité d'organisation des êtres vivants; unicellulaires, pluricellulaires, noyau, membrane, cytoplasme

Des pratiques au service de l'alimentation humaine (20%) - élevage et agriculture - production alimentaire et alimentation humaine; micro-organismes, viande, blé, levure

Respiration et occupation des milieux de vie (15%) - bilan respiratoire des organismes - appareils ventilatoires et milieux; poumons, branchies, trachées - modification du milieu et respiration

Géologie externe : évolution des paysages (40%) - roches sédimentaires: érosion, action de l'eau, transport, accumulation (et les roches biogéniques ?), fossiles - action de l'homme sur les paysages, exploitation, lutte contre l'érosion

Fonctionnement de l'organisme et besoin en énergie (45%) - énergie, organes, organisme, fonctionnement des organes, échanges nutritifs (matière et énergie), déchets, réactions chimiques, production de chaleur - appareil respiratoire: nez-bouche, poumons, trachées, alvéoles, sang, échanges gazeux, polluants, déchets gazeux - appareil digestif et excréteur; aliments, nutriments, enzymes, absorption, sang, urine - appareil circulatoire, cœur, vaisseaux, échanges, maladies cardio-vasculaires

•Reproduction sexuée et maintien des espèces dans les milieux (10%) - reproduction sexuée : aspects cytologiques et environnementaux

Activité interne du globe terrestre (40%) - séismes: foyer, répartition (en lien avec la tectonique des plaques) - volcanisme: magma, érpution, répartion (en fonction de la teconique des plaques) - tectonique des plaques; convergence, divergence - risques tectoniques, prévision, prévention

• Relations au sein de l'organisme (25%) - système nerveux et mouvement; récepteur, nerf sensitif, message nerveux, centre nerveux (cerveau), nerf moteur, effecteur - altération du message nerveux, environnement, fatigue, drogues - hormones sexuelles • Transmission de la vie chez l'Homme (25%) - puberté, caractères sexuels secondaires, ménopause - ovaires, ovule - testicules, spermatozoïdes - utérus, menstruations - fécondation - nidation, placenta, développement - accouchement

- contraception

• Évolution des êtres vivants et histoire de la Terre (20%) Une fois de plus on enseigne un darwinisme sans le nommer - archives sédimentaires - espèce paléontologique - évolution des espèces, parenté - crises - origine commune du vivant (information génétique, cellule) et origine de l'homme - théorie synthétique (sans la nommer) : spéciation, sélection naturelle (sans la nommer), mutations - échelle des temps géologiques

• Risque infectieux et protection de l'organisme (25%) - micro-organismes - contamination, infection, aseptie, antiseptie, préservatif et MST!!!!, antibiotiques - phagocytose -LB, anticorps, séropositivité - LT - vaccination - SIDA Diversité et unité des êtres humains (30%) contrairement à son titre ce chapitre n'a rien à voir avec l'homme qui n'est qu'un exemple d'animal; une anthropologie manque - caractères héréditaires - facteurs environnementaux et hérédité - chromosomes et information génétique - chromosomes de la cellule humaine - anomalies chromosomiques - ADN chromosomique - gènes, allèles, information génétique et caractères héréditaires - division cellulaire ; aspects chromosomiques - reproduction sexuée : aspects chromosomiques

• Responsabilité humaine en matière de santé et d'environnement (25%) - obésité, maladies cardiovasculaires et alimentation - mélanomes et soleil - pollutions (air, eau) et santé publique - homme et biodiversité - énergies et environnement - contraception (le risque de la vie!!), procréation médicalement assistée

Les parties NON SCIENTIFIQUES, soit directement (par le sujet qui comporte un volet anthropologique), soit indirectement (par la manière dont elles sont traitées) sont en MAUVE

 Peuplement (30%)
L'occupation du milieu par les êtres vivants varie au cours des saisons.
Ces variations du peuplement du milieu se caractérisent par :
- les alternances de formes chez les espèces végétales (semences, bourgeon, organes souterrains) et animales (adultes, larves);
- des comportements chez les espèces animales.
Ces alternances de formes (larve / adulte, graine / plante) sont des modalités du développement des organismes vivants.
L'installation des végétaux dans un milieu est assurée par des formes de dispersion : graines ou spores.
L'envahissement d'un milieu est assuré par certaines parties du végétal impliquées dans la reproduction végétative.
La formation de la graine nécessite le dépôt de pollen sur le pistil de la fleur pour permettre la fécondation.
L'influence de l'Homme peut être :
- directe sur le peuplement (déboisement, ensemencement, chasse, utilisation de pesticides…) ;
- indirecte sur le peuplement (accumulation de déchets, aménagement du territoire, modifications topographiques).

 Origine de la matière des êtres vivants (25%)
Tous les organismes vivants sont des producteurs.
Tout organisme vivant produit sa propre matière à partir de celle qu'il prélève dans le milieu.
Les végétaux chlorophylliens n'ont besoin pour se nourrir que de matière minérale, à condition de recevoir de la lumière.
Tous les autres organismes vivants se nourrissent toujours de matière minérale et de matière provenant d'autres organismes vivants.
Le sol abrite des êtres vivants qui, au travers de réseaux alimentaires, transforment les restes 'organismes vivants en matière minérale : ce sont des décomposeurs.
La matière des organismes vivants se transforme en matière minérale.
Le sol est composé :
- de microorganismes et restes d'organismes vivants,
- de matière minérale provenant de la transformation des restes d'organismes vivants et des roches du sous sol.

Des pratiques au service de l'alimentation humaine (20%)
La production alimentaire par l'élevage ou la culture
L'Homme élève des animaux et cultive des végétaux pour se procurer des aliments qui répondent à ses besoins (matières grasses, sucres rapides, sucres lents, protéines).
Élevage ou culture nécessite une gestion rationnelle.
Des améliorations quantitatives et/ou qualitatives de la production sont obtenues en agissant sur la reproduction, les conditions d'élevage ou de culture, les apports nutritifs.
La production alimentaire par une transformation biologique
Certains aliments proviennent d'une transformation contrôlée par l'Homme.
Les aliments produits sont issus de la transformation d'une matière première animale ou végétale et répondent aux besoins en aliments de l'Homme (matières grasses, sucres rapides, sucres lents, protéines).
Selon la façon dont les aliments sont transformés, leur goût peut être différent.
L'Homme maîtrise l'utilisation des microorganismes à l'origine de cette transformation.
Une meilleure production est obtenue par :
- l'amélioration de la qualité des matières premières ;
- un choix des micro-organismes employés ;
- un respect des règles d'hygiène.
Quelques exemples: viande de boucherie, blé et levure à pain 

Partie transversale : diversité, parentés et unité des êtres vivants (15%)
La diversité des espèces est à la base de la biodiversité. Une espèce est un ensemble d'individus qui évoluent conjointement sur le plan héréditaire.
Les organismes vivants sont classés en groupes emboîtés définis uniquement à partir des attributs qu'ils possèdent en commun.
Ces attributs définis par les scientifiques permettent de situer des organismes vivants dans la classification actuelle.
Au niveau microscopique, les organismes vivants sont constitués de cellules.
La cellule est l'unité d'organisation des êtres vivants.
Certains organismes vivants sont constitués d'une seule cellule, d'autres sont formés d'un nombre souvent très important de cellules.
La cellule possède un noyau, une membrane, du cytoplasme.

classe de 5ème

Fonctionnement de l'organisme et besoin en énergie (45%)
La production d'énergie nécessaire au fonctionnement des organes
Les organes effectuent en permanence des échanges avec le sang : ils y prélèvent des nutriments et du dioxygène ; ils y rejettent des déchets dont le dioxyde de carbone.
La consommation de nutriments et de dioxygène, le rejet de dioxyde de carbone par les organes varient selon leur activité, cela s'accompagne de modifications au niveau de l'organisme (augmentation de la température, des rythmes cardiaque et respiratoire).
Nutriments et dioxygène libèrent de l'énergie utilisable, entre autre, pour le fonctionnement des organes.
L'énergie libérée au cours de la réaction chimique entre les nutriments et du dioxygène, est utilisée pour le fonctionnement des organes et transférée en partie sous forme de chaleur.
Le fonctionnement de l'appareil respiratoire
Le dioxygène utilisé en permanence par les organes provient de l'air.
L'air pénètre dans le corps humain par le nez ou la bouche ; il est conduit jusqu'aux alvéoles pulmonaires par la trachée, les bronches, les bronchioles.
Au niveau des alvéoles pulmonaires du dioxygène passe de l'air dans le sang.
Des substances nocives, plus ou moins abondantes dans l'environnement, peuvent perturber le fonctionnement de l'appareil respiratoire. Elles favorisent l'apparition de certaines maladies.
La digestion des aliments et le devenir des nutriments
Les organes utilisent en permanence des nutriments qui proviennent de la digestion des aliments.
La transformation de la plupart des aliments consommés en nutriments s'effectue dans le tube digestif sous l'action d'enzymes digestives.
Ces transformations chimiques complètent l'action mécanique.
Les nutriments passent dans le sang au niveau de l'intestin grêle.
Des apports énergétiques supérieurs ou inférieurs aux besoins de l'organisme favorisent certaines maladies.
L'élimination des déchets de la nutrition
Les déchets produits lors du fonctionnement de la cellule passent dans le sang. Ils sont éliminés :
- dans l'air expiré au niveau des poumons pour le dioxyde de carbone;
- dans l'urine fabriquée par les reins pour les autres déchets.
Le rôle de la circulation sanguine dans l'organisme
La circulation sanguine assure la continuité des échanges au niveau des organes.
Le sang circule à sens unique dans des vaisseaux (artères, veines, capillaires) qui forment un système clos.
Le sang est mis en mouvement par le coeur, muscle creux, cloisonné, fonctionnant de façon rythmique.
Le système circulatoire peut s'obstruer et provoquer en aval un arrêt de la circulation sanguine.
Le bon fonctionnement du système cardiovasculaire est favorisé par l'activité physique ; une alimentation trop riche, la consommation de tabac, l'excès de stress sont à l'origine de maladies cardio-vasculaires.

 Géologie externe : évolution des paysages (40%)
Les roches, constituant le sous-sol, subissent à la surface de la Terre une érosion dont l'eau est le principal agent.
Les roches résistent plus ou moins à l'action de l'eau.
Le modelé actuel du paysage résulte de l'action de l'eau sur les roches, du transport des particules et de leur accumulation sur place.
La sédimentation correspond essentiellement au dépôt de particules issues de l'érosion.
Les sédiments sont à l'origine des roches sédimentaires.
Les roches sédimentaires peuvent contenir des fossiles : traces ou restes d'organismes ayant vécu dans le passé.
Les observations faites dans les milieux actuels, transposées aux phénomènes du passé, permettent de reconstituer certains éléments des paysages anciens.
Les roches sédimentaires sont donc des archives des paysages anciens.
L'action de l'Homme, dans son environnement géologique, influe sur l'évolution des paysages.
L'Homme prélève dans son environnement géologique les matériaux qui lui sont nécessaires et prend en compte les conséquences de son action sur le paysage.
L'Homme peut prévenir certaines catastrophes naturelles en limitant l'érosion

classe de 4ème

 • Reproduction sexuée et maintien des espèces dans les milieux (10%)
La reproduction sexuée animale comme végétale comporte l'union d'une cellule reproductrice mâle et d'une cellule reproductrice femelle.
Le résultat de la fécondation est une celluleoeuf à l'origine d'un nouvel individu.
L'union des cellules reproductrices mâle et femelle a lieu dans le milieu ou dans l'organisme.
La reproduction sexuée permet aux espèces de se maintenir dans un milieu.
Les conditions du milieu influent sur la reproduction sexuée et donc sur le devenir d'une espèce.
L'Homme peut aussi influer sur la reproduction sexuée et ainsi porter atteinte, préserver ou recréer une biodiversité.

 • Transmission de la vie chez l'Homme (25%)
L'être humain devient apte à se reproduire à la puberté.
Durant la puberté, les caractères sexuels secondaires apparaissent, les organes reproducteurs du garçon et de la fille deviennent fonctionnels.
A partir de la puberté, le fonctionnement des organes reproducteurs est continu chez l'homme, cyclique chez la femme jusqu'à la ménopause.
Les testicules produisent des spermatozoïdes de façon continue.
A chaque cycle, un des ovaires libère un ovule.
A chaque cycle, la couche superficielle de la paroi de l'utérus s'épaissit puis est éliminée : c'est l'origine des règles.
L'embryon humain résulte de la fécondation, puis de divisions de la cellule oeuf qui se produisent dans les heures suivant un rapport sexuel.
Lors du rapport sexuel, des spermatozoïdes sont déposés au niveau du vagin. La fécondation a lieu dans l'une des trompes.
L'embryon s'implante puis se développe dans l'utérus.
Si un embryon s'implante, la couche superficielle de la paroi utérine n'est pas éliminée : les règles ne se produisent pas, c'est un des premiers signes de la grossesse.
Des échanges entre l'organisme maternel et le foetus permettant d'assurer ses besoins sont réalisés au niveau du placenta.
Lors de l'accouchement des contractions utérines permettent la naissance de l'enfant.
Dans le cadre de la maîtrise de la reproduction, des méthodes contraceptives permettent de choisir le moment d'avoir ou non un enfant.
La contraception désigne des méthodes utilisées pour éviter, de façon réversible et temporaire, une grossesse. La contraception peut être chimique ou mécanique.

 • Relations au sein de l'organisme (25%)
La communication nerveuse
La commande du mouvement est assurée par le système nerveux qui met en relation les organes sensoriels et les muscles.
Un mouvement peut répondre à une stimulation extérieure, reçue par un organe sensoriel : le récepteur.
Le message nerveux sensitif correspondant est transmis aux centres nerveux (cerveau et moelle épinière) par un nerf sensitif.
Les messages nerveux moteurs sont élaborés et transmis par les centres nerveux et les nerfs moteurs jusqu'aux muscles : les effecteurs du mouvement.
Le cerveau est un centre nerveux qui analyse les messages nerveux sensitifs (perception) et élabore en réponse des messages nerveux moteurs.
Perception de l'environnement et commande du mouvement supposent des communications au sein d'un réseau de cellules nerveuses appelées neurones.
Le fonctionnement du système nerveux peut être perturbé dans certaines situations et par la consommation de certaines substances.
Les récepteurs sensoriels peuvent être gravement altérés par des agressions de l'environnement.
Les relations entre organes récepteurs et effecteurs peuvent être perturbées notamment :
- par la fatigue ;
- par la consommation ou l'abus de certaines substances.
La communication hormonale
La puberté est due à une augmentation progressive des concentrations sanguines de certaines hormones fabriquées par le cerveau ; elles déclenchent le développement des testicules et des ovaires.
Testicules et ovaires libèrent des hormones qui déclenchent l'apparition des caractères sexuels secondaires.
Les hormones ovariennes (oestrogènes et progestérone) déterminent l'état de la couche superficielle de l'utérus.
La diminution des concentrations sanguines de ces hormones déclenche les règles.
Les transformations observées à la puberté sont déclenchées par des hormones qui assurent une relation entre les organes.
Une hormone est une substance, fabriquée par un organe, libérée dans le sang et qui agit sur le fonctionnement d'un organe-cible.

classe de 3ème

 • Évolution des êtres vivants et histoire de la Terre (20%)
Les roches sédimentaires, archives géologiques, montrent que, depuis plus de trois milliards d'années, des groupes d'organismes vivants sont apparus, se sont développés, ont régressé, et ont pu disparaître.
Les espèces qui constituent ces groupes, apparaissent et disparaissent au cours des temps géologiques. Leur comparaison conduit à imaginer entre elles une parenté, qui s'explique par l'évolution.
Au cours des temps géologiques, de grandes crises de la biodiversité ont marqué l'évolution ; à des extinctions en masse succèdent des périodes de iversification.
La cellule, unité du vivant, et l'universalité du support de l'information génétique dans tous les organismes, Homme compris, indiquent sans ambigüité une origine primordiale commune.
Une espèce nouvelle présente des caractères ancestraux et aussi des caractères nouveaux par rapport à une espèce antérieure dont elle serait issue.
L'Homme, en tant qu'espèce, est apparu sur la Terre en s'inscrivant dans le processus de l'évolution.
L'apparition de caractères nouveaux au cours des générations suggère des modifications de l'information génétique : ce sont les mutations.
Des événements géologiques ont affecté la surface de la Terre depuis son origine en modifiant les milieux et les conditions de vie ; ces modifications de l'environnement sont à l'origine de la sélection de formes adaptées.
La succession des formes vivantes et des transformations géologiques ayant affecté la surface de la Terre depuis son origine, est utilisée pour subdiviser les temps géologiques en ères et en périodes de durée variable.

 • Risque infectieux et protection de l'organisme (25%)
L'organisme est constamment confronté à la possibilité de pénétration de micro-organismes (bactéries et virus) issus de son environnement.
Ils se transmettent de différentes façons d'un individu à l'autre directement ou indirectement.
Ils franchissent la peau ou les muqueuses : c'est la contamination.
Après contamination, les microorganismes se multiplient au sein de l'organisme : c'est l'infection.
Ces risques sont limités par la pratique de l'asepsie et par l'utilisation de produits antiseptiques. L'utilisation du préservatif permet de lutter contre la contamination par les microorganismes responsables des infections sexuellement transmissibles (IST) notamment celui du SIDA.
Des antibiotiques appropriés permettent d'éliminer les bactéries. Ils sont sans effet sur les virus.
L'organisme reconnaît en permanence la présence d'éléments étrangers grâce à son système immunitaire.
Une réaction rapide &endash; la phagocytose, réalisée par des leucocytes &endash; permet le plus souvent de stopper l'infection.
D'autres leucocytes, des lymphocytes spécifiques d'un antigène reconnu se multiplient rapidement dans certains organes, particulièrement les ganglions lymphatiques.
Les lymphocytes B sécrètent dans le sang des molécules nommées anticorps, capables de participer à la neutralisation des microorganismes et de favoriser la phagocytose.
Une personne est dite séropositive pour un anticorps déterminé lorsqu'elle présente cet anticorps dans son sang.
Les lymphocytes T détruisent par contact les cellules infectées par un virus.
Les réactions spécifiques sont plus rapides et plus efficaces lors de contacts ultérieurs avec l'antigène.
La vaccination permet à l'organisme d'acquérir préventivement et durablement une mémoire immunitaire relative à un microorganisme déterminé grâce au maintien dans l'organisme de nombreux leucocytes spécifiques.
Une immunodéficience acquise, le SIDA, peut perturber le système immunitaire.
Un test permet de déterminer si une personne a été contaminée par le VIH. 

• Responsabilité humaine en matière de santé et d'environnement (25%)
1. Certains comportements (manque d'activité physique ; excès de graisses, de sucre et de sel dans l'alimentation) peuvent favoriser l'obésité et l'apparition de maladies nutritionnelles (maladies cardiovasculaires, cancers).
L'exposition excessive au soleil peut augmenter le risque de cancer de la peau.
2. Les connaissances acquises sur le rôle du sang et des principaux organes font percevoir l'importance vitale d'une transfusion de produits sanguins, d'une greffe ou d'une transplantation.
3. Les pollutions des milieux naturels que sont l'air ou l'eau sont le plus souvent dues aux activités industrielles et agricoles ainsi qu'aux transports.
Des données statistiques actuelles permettent d'établir un lien entre l'apparition ou l'aggravation de certaines maladies et la pollution de l'atmosphère ou de l'eau.
Dans la plupart des cas, la mise en évidence d'une relation de causalité se heurte à deux difficultés : l'absence de spécificité des maladies repérées et la faible concentration ou le caractère diffus des expositions.
L'adoption de comportements responsables, le développement d'une agriculture et d'une industrie raisonnées et de nouvelles technologies sont nécessaires afin d'associer le développement économique, la prise en compte de l'environnement et la santé publique.
4. L'Homme, par les besoins de production nécessaire à son alimentation, influence la biodiversité planétaire et l'équilibre entre les espèces.
Des actions directes et indirectes permettent d'agir sur la biodiversité en fonction des enjeux.
5. Les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) extraites du sous sol, stockées en quantité finie et non renouvelable à l'échelle humaine, sont comparées aux énergies renouvelables notamment solaire, éolienne, hydraulique.
Les impacts de ces différentes sources d'énergie sur l'émission des gaz à effet de serre sont comparés.
6. Dans le cadre de la maîtrise de la reproduction, les méthodes de contraception utilisées sont soit à effet contraceptif, soit à effet contragestif, soit cumulant les deux. Un effet contraceptif empêche la fécondation ; un effet contragestif empêche la nidation de l'embryon ; un effet abortif agit après implantation de l'embryon (on parle alors d'interruption de grossesse).
La diversité des méthodes de contraception permet à chacun de choisir celle étant la plus adaptée à sa situation.
Les méthodes de procréation médicalement assistée peuvent permettre à un couple stérile de donner naissance à un enfant.

Classe de seconde

C'est en regardant un tel tableau que l'on voit l'étendue de l'entreprise de RÉDUCTION DES CONNAISSANCES. Cela me rappelle la méthode de l'opération "la main à la pâte" qui considérait qu'il fallait introduire des notions intermédiaires FAUSSES que l'on précisait au fur et à mesure de l'apprentissage pour n'arriver au VRAI (scientifique) qu'en fin de formation. Je rejette totalement cette pratique (voir une ancienne page lorsque j'enseignais à l'IUFM). L'enseignement rénové des sciences à l'école, après avoir fait la preuve de son inefficacité à l'école, a été étendu au collège, et l'est maintenant au lycée !!!

NB.: il n'en reste pas moins que seuls les programmes sont des textes réglementaires et que les documents d'accompagnement peuvent être IGNORÉS par l'enseignant («Le principe de liberté pédagogique; En application de la loi n°2005-380 du 23 avril 2005 d'orientation et de programme pour l'avenir de l'École, «la liberté pédagogique de l'enseignant s'exerce dans le respect des programmes et des instructions du ministre chargé de l'Éducation nationale et dans le cadre du projet d'école ou d'établissement avec le conseil et sous le contrôle des membres des corps d'inspection».Les programmes sont, en conséquence, la seule référence réglementaire adressée aux professeurs. Les ressources et documents proposés aux enseignants garantissent ce principe, il revient à chaque enseignant de s'approprier les programmes dont il a la charge, d'organiser le travail de ses élèves et de choisir les méthodes qui lui semblent les plus adaptées en fonction des objectifs à atteindre. Les ressources pour faire la classe proposées par la DGESCO ne sont que des appuis à la libre disposition des professeurs.» voir site eduscol)

Nouveautés et stabilisation dans le programme de seconde Le tableau ci-dessous indique schématiquement la part, dans le programme de seconde, de la stabilisation des acquis du collège et de la nouveauté. Il convient de prendre réellement conscience de la modestie des objectifs cognitifs et du fait qu'ils sont largement de l'ordre de la stabilisation des acquis du collège.
	Stabilisation du collège	Nouveautés
Les conditions de la vie, une particularité de la planète Terre		Présentation très générale. Il ne peut être question de traiter la planétologie comme dans le précédent programme.
Nature du vivant	Stabiliser les connaissances de biochimie simple du collège. Métabolisme : réactions chimiques de la cellule. Cellule « optique », ordres de grandeur. Génome dans le noyau, ADN.	Mutant (phénotype) pour discussion génotype / milieu. Cellule « électronique » (introduction), ordres de grandeur. Mutant = variant d'ADN (sans analyse moléculaire) ; existence d'un code ; double hélice.
Biodiversité, résultat et étape de l'évolution	Définition biodiversité. Modification au cours du temps et influence de l'homme. Sélection des plus adaptés.	Existence d'outils de détermination (approche naturaliste). Dérive et combinaison avec la sélection (simple présentation).
Le soleil : une source d'énergie indispensable	Nutrition des végétaux.	Bilan de la photosynthèse. Importance à l'échelle planétaire. Relation biomasse à combustible fossile. Relation science à exploitation. Combustion à cycle du carbone. Devenir global de l'énergie solaire.
Le sol : un patrimoine durable	Le sol milieu vivant, origine mixte.	Agriculture = détournement de la photosynthèse, des sols, de l'eau au profit de l'alimentation humaine. Lenteur de formation, rapidité et facilité de dégradation. Quantité limitante.
Des modifications physiologiques à l'effort	Effort ---> augmentation de la consommation de O2. Effort ---> fréquence cardiaque, débit ventilatoire ---> consommation de nutriment et d'O2. Organisation anatomique cœur et circulation. Santé.	VO2, VO2 max. Paramètre supplémentaire : PA. Quantification plus précise.
Une boucle de régulation nerveuse		Notion de boucle à partir de la seule boucle : barorécepteur ---> centre ---> fréquence cardiaque. Échappement à l'effort.
Pratiquer une activité physique en préservant sa santé	Idées simples sur le muscle.	Éducation à la santé.
Il va de soi que les objectifs de formation ne se limitent pas aux acquis cognitifs et que la formation intellectuelle est également fondamentale. Pour y parvenir, il est nécessaire de mettre en œuvre les méthodes propres aux sciences, tout particulièrement la démarche expérimentale. Le professeur est libre d'organiser sont temps comme il le veut et de prévoir une programmation annuelle lui permettant d'atteindre ses objectifs de formation. En particulier, le professeur choisit les aspects qu'il souhaite présenter plus rapidement et ceux pour lesquels il va mettre en œuvre une démonstration argumentée détaillée. Cette latitude d'organisation est précisée dans le préambule du programme, dont il convient de souligner l'importance réelle. Il n'y a plus de thème au choix dans le programme. Cependant la latitude de choix se retrouve dans la possibilité de développer plus ou moins l'argumentation sur tel ou tel point. Il est bon cependant que les trois thématiques soient abordées d'une manière à peu près équilibrée. On pourrait se fixer comme règle par exemple qu'aucun des trois thèmes ne dure moins d'un quart de l'année. Direction générale de l'Enseignement scolaire - Inspection générale de l'Éducation nationale 02/07/2010 http://media.eduscol.education.fr/file/SVT/26/6/LyceeGT_Ressources_2_Commun_SVT_147266.pdf

Dans le texte sans les commentaires ci-dessous j'ai tenté en supprimant les ajouts de me limiter aux connaissances exigibles. Mais l'on voit aisément que les sujets traités le sont très superficiellement et que plusieurs regards se superposent. Le regard du scientifique n'étant plus qu'un point de vue. Si l'on veut vraiment se rendre compte de l'entreprise de déstructuration des connaissances, il faut se référer aux lignes qui chapeautent la liste des thèmes et qui indiquent les OBJECTIFS PÉDAGOGIQUES MÉTHODOLOGIQUES (à mettre en œuvre notamment lors des aides personnalisées). Ces éléments du socle commun du collège nous sont imposés au lycée comme autant d'OBJECTIFS et non pas de moyens. Nous utilisions déjà dans nos cours ces éléments, mais le fait de les séparer des connaissances et d'en faire des objectifs d'ÉVALUATION est une pratique pédagogiste dont l'inefficacité totale a été prouvée au collège. (Pour voir des fiches assez inégales, mais dont certaines sont intéressantes, voir par exemple la "mallette" réalisée dans l'académie de Créteil; toutes ces aides sont pleines de bonnes intentions, mais la pédagogie est CREUSE s'il n'y a pas de CONNAISSANCES; croire que l'on enseigne la pratique intellectuelle (de la raison) sans connaissances relève de l'idéologie). Durant mes 5 années passées à l'IUFM j'ai tenté de montrer en quoi ces pratiques étaient un danger et non pas une avancée. J'ai manifestement échoué (voir mon ancien site). Je viens d'apprendre que cette nouvelle folie a un nom : l' approche par compétences (APC), même si le mot est absent des programmes des classes de 2nde et de 1èreS et n'apparaît sous la forme d'une colonne spécifique que dans le programme de 1èreES et 1èreL.

Thème 1 - La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant : une planète habitée
L'histoire de la Terre s'inscrit dans celle de l'Univers. Le développement de la vie sur Terre est lié à des particularités de la planète. La vie émerge de la nature inerte. Les êtres vivants possèdent une organisation et un fonctionnement propres. Leurs formes montrent une diversité immense, variable dans le temps, au gré de l'évolution.

Les conditions de la vie : une particularité de la Terre ?
La Terre est une planète rocheuse du système solaire.
Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l'existence d'eau liquide et d'une atmosphère compatible avec la vie.
Ces particularités sont liées à la taille de la Terre et à sa position dans le système solaire.
Ces conditions peuvent exister sur d'autres planètes qui possèderaient des caractéristiques voisines sans pour autant que la présence de vie y soit certaine. (euphémisme)

La nature du vivant
Les êtres vivants sont constitués d'éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants.
Les êtres vivants se caractérisent par leur matière carbonée et leur richesse en eau.
L'unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté.
De nombreuses transformations chimiques se déroulent à l'intérieur de la cellule : elles constituent le métabolisme. Il est contrôlé par les conditions du milieu et par le patrimoine génétique.
La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l'énergie avec son environnement.
Cette unité structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres vivants est un indice de leur parenté.
La transgénèse montre que l'information génétique est contenue dans la molécule d'ADN et qu'elle y est inscrite dans un langage universel.
La variation génétique repose sur la variabilité de la molécule d'ADN (mutation).
L'universalité du rôle de l'ADN est un indice de la parenté des êtres vivants.

La biodiversité, résultat et étape de l'évolution
La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces.
L'état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l'histoire du monde vivant : les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie.
La biodiversité se modifie au cours du temps sous l'effet de nombreux facteurs, dont l'activité humaine.
Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d'êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune. Les parentés d'organisation des espèces d'un groupe suggèrent qu'elles partagent toutes un ancêtre commun.
La diversité des allèles est l'un des aspects de la biodiversité.
La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l'effectif de la population est faible.
La sélection naturelle et la dérive génétique peuvent conduire à l'apparition de nouvelles espèces.

Le soleil : une source d'énergie essentielle
La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d'eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone.
Ce processus permet, à l'échelle de la planète, l'entrée de matière minérale et d'énergie dans la biosphère.
La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu'ils sont issus d'une biomasse.
Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l'action des décomposeurs puis se transforme en combustible fossile au cours de son enfouissement.
La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières.
La connaissance de ces mécanismes permet de découvrir les gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées. Cette exploitation a des implications économiques et environnementales.
L'utilisation de combustible fossile restitue rapidement à l'atmosphère du dioxyde de carbone prélevé lentement et piégé depuis longtemps. Brûler un combustible fossile, c'est en réalité utiliser une énergie solaire du passé.
L'augmentation rapide, d'origine humaine de la concentration du dioxyde de carbone dans l'atmosphère interfère avec le cycle naturel du carbone.
L'énergie solaire est inégalement reçue à la surface de la planète. La photosynthèse en utilise moins de 1%. Le reste chauffe l'air (par l'intermédiaire du sol) et l'eau (ce qui est à l'origine des vents et courants) et évapore l'eau (ce qui permet le cycle de l'eau).
Utiliser l'énergie des vents, des courants marins, des barrages hydroélectriques, revient à utiliser indirectement de l'énergie solaire. Ces ressources énergétiques sont rapidement renouvelables.
La comparaison de l'énergie reçue par la planète et des besoins humains en énergie permet de discuter de la place actuelle ou future de ces différentes formes d'énergie d'origine solaire.

Le sol : un patrimoine durable ?
Pour satisfaire les besoins alimentaires de l'humanité, l'Homme utilise à son profit la photosynthèse.
L'agriculture a besoin pour cela de sols cultivables et d'eau : deux ressources très inégalement réparties à la surface de la planète, fragiles et disponibles en quantités limitées. Elle entre en concurrence avec la biodiversité naturelle.
La biomasse végétale produite par l'agriculture est une source de nourriture mais aussi une source de combustibles ou d'agrocarburants. Ces deux productions entrent en concurrence.
Un sol résulte d'une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d'eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l'humanité.

Des modifications physiologiques à l'effort
Au cours d'un exercice long et/ou peu intense, l'énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments.
L'effort physique augmente la consommation de dioxygène :
- plus l'effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente ;
- il y a une limite à la consommation de dioxygène.
La consommation de nutriments dépend aussi de l'effort fourni. L'exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l'obésité.
Au cours de l'effort un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés : fréquence cardiaque, volume d'éjection systolique (et donc débit cardiaque) ; fréquence ventilatoire et volume courant (et donc débit ventilatoire) ; pression artérielle.
Ces modifications physiologiques permettent un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et en nutriments. L'organisation anatomique facilite cet apport privilégié.
Un bon état cardiovasculaire et ventilatoire est indispensable à la pratique d'un exercice physique.

Une boucle de régulation nerveuse
La pression artérielle est une grandeur contrôlée par plusieurs paramètres. Par exemple, il existe une boucle réflexe de contrôle de la fréquence cardiaque (dont la pression artérielle dépend par l'intermédiaire du débit) :
- des capteurs (barorécepteurs) sont sensibles à la valeur de la pression artérielle ;
- un centre bulbaire intègre les informations issues des barorécepteurs et module les messages nerveux en direction de l'effecteur (cœur) ;
- les informations sont transmises du centre à l'effecteur par des nerfs sympathiques et parasympathiques.
La boucle de régulation contribue à maintenir la pression artérielle dans d'étroites limites autour d'une certaine valeur.
A l'effort, l'organisme s'écarte de cette situation standard.

Pratiquer une activité physique en préservant sa santé
Le muscle strié squelettique et les articulations constituent un système fragile qui doit être protégé. Les accidents musculo-articulaires s'expliquent par une détérioration du tissu musculaire, des tendons, ou de la structure articulaire.
Au cours de la contraction musculaire, la force exercée tire sur les tendons et fait jouer une articulation, ce qui conduit à un mouvement.
Des pratiques inadaptées ou dangereuses (exercice trop intense, dopage...) augmentent la fragilité du système musculo-articulaire et/ou provoquent des accidents.

Les parties NON SCIENTIFIQUES, soit directement (par le sujet qui comporte un volet anthropologique), soit indirectement (par la manière dont elles sont traitées) sont en MAUVE

Classe de 1èreS
N.B. Il est impossible de ne considérer que la colonne "connaissances": les "objectifs", "convergences", "limites", "pistes", "capacités et attitudes" sont nécessaires pour comprendre. Pour l'enseignant qui doit s'approprier le programme c'est une nouvelle forme de violence intellectuelle: on n'enseigne plus des connaissances, mais tout un cortège d'opinions (il n'y a qu'à voir aussi la façon dont les sujets sont rédigés: au lieu d'écrire "le chromosome" on vous impose une vue étroite de cet organite qui ferme aux autre sens, notamment historiques...) .

Thème 1. La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant (certaines affirmations sont tellement inféodées à une vision très théorique de la vie que l'on bascule dans le champ épistémologique)

Thème 1 A - Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique

Ce thème s'appuie sur les connaissances acquises en collège et en classe de seconde sur la molécule d'ADN. Il s'agit de comprendre comment la réplication et la mitose permettent une reproduction cellulaire conforme. Toutefois, la fragilité de la molécule d'ADN - notamment lors de la réplication - est source de mutation, cause de variation génétique.
Les mécanismes de transcription et traduction expliquent l'équipement protéique des cellules.

Reproduction conforme de la cellule et réplication de l'ADN
Les chromosomes sont des structures constantes des cellules eucaryotes qui sont dans des états de condensation variables au cours du cycle cellulaire.
En général la division cellulaire est une reproduction conforme qui conserve toutes les caractéristiques du caryotype (nombre et morphologie des chromosomes).

Objectifs et mots clés. Phases du cycle cellulaire : interphase (G1, S, G), mitose.
(Collège et seconde. Première approche de la mitose, du caryotype).
[Limites. Les anomalies du caryotype ne sont pas abordées ici. Le fonctionnement du fuseau mitotique est hors programme.]
Pistes. Explication des anomalies chromosomiques ; caryotypes et définition des espèces.

Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de caractériser le cycle cellulaire et ses phases, dans différents types cellulaires.
Effectuer un geste technique en observant au microscope des divisions de cellules eucaryotes.

Chaque chromatide contient une molécule d'ADN.

Au cours de la phase S, l'ADN subit la réplication semi-conservative. En absence d'erreur, ce phénomène préserve, par copie conforme, la séquence des nucléotides. Ainsi, les deux cellules filles provenant par mitose d'une cellule mère possèdent la même information génétique.

Objectifs et mots clés. Il s'agit de donner aux élèves les connaissances de base nécessaires sur la multiplication cellulaire conforme aux échelles cellulaire (mitose) et moléculaire (réplication de l'ADN).
(Collège et seconde. Première approche de l'ADN).
[Limites. L'intervention d'un ensemble d'enzymes et la nécessité d'une source d'énergie sont seulement signalées, sans souci de description exhaustive.]
Pistes. Comprendre la PCR. Calculer la vitesse de réplication chez les eucaryotes.

Mettre en œuvre une méthode (démarche historique) et/ou une utilisation de logiciels et/ou une pratique documentaire permettant de comprendre le mécanisme de réplication semi conservative.

Variabilité génétique et mutation de l'ADN

Pendant la réplication de l'ADN surviennent des erreurs spontanées et rares, dont la fréquence est augmentée par l'action d'agents mutagènes. L'ADN peut aussi être endommagé en dehors de la réplication.
Le plus souvent l'erreur est réparée par des systèmes enzymatiques. Quand elle ne l'est pas, si les modifications n'empêchent pas la survie de la cellule, il apparaît une mutation, qui sera transmise si la cellule se divise.
Une mutation survient soit dans une cellule somatique (elle est ensuite présente dans le clone issu de cette cellule) soit dans une cellule germinale (elle devient alors héréditaire).
Les mutations sont la source aléatoire de la diversité des allèles, fondement de la biodiversité.

(Collège et seconde. Première approche de la variation génétique.)
[Limites. L'action d'agents mutagènes est étudiée à titre d'exemple, mais leur mécanisme d'action n'a pas à être mémorisé. Aucune exhaustivité n'est attendue dans la présentation de ces agents.]
Convergences. Mathématiques : probabilité.
Pistes. Quantification de la mutation dans une population cellulaire (mathématiques) ; les agents mutagènes dans l'environnement (physique-chimie).

Recenser, exploiter et interpréter des bases de données et/ou concevoir et réaliser un protocole pour :
- mettre en évidence l'influence d'agents mutagènes sur des populations humaines (UV, benzène, etc.) ;
- analyser l'influence de l'irradiation d'une culture de levures par des UV (suivi du taux de mortalité).
Utiliser des logiciels pour caractériser des mutations.
Recenser et exploiter des informations permettant de caractériser la diversité allélique d'une population.

L'expression du patrimoine génétique

La séquence des nucléotides d'une molécule d'ADN représente une information. Le code génétique est le système de correspondance mis en jeu lors de la traduction de cette information. À quelques exceptions près, il est commun à tous les êtres vivants.
Les portions codantes de l'ADN comportent l'information nécessaire à la synthèse de chaînes protéiques issues de l'assemblage d'acides aminés.
Chez les eucaryotes, la transcription est la fabrication, dans le noyau, d'une molécule d'ARN pré-messager, complémentaire du brin codant de l'ADN. Après une éventuelle maturation, l'ARN messager est traduit en protéines dans le cytoplasme.
Un même ARN pré-messager peut subir, suivant le contexte, des maturations différentes et donc être à l'origine de plusieurs protéines différentes.

[Limites. Le code génétique n'est pas à mémoriser. Les rôles des ARNt et ARNr ne sont pas au programme. Les mécanismes sont étudiés chez les eucaryotes, mais l'objectif n'est pas de mettre l'accent sur les différences entres les eucaryotes et les procaryotes. L'existence d'une maturation de l'ARN prémessager est signalée, mais ses différents aspects ne sont pas exigibles]

Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de caractériser les protéines comme expression primaire de l'information génétique.
Mettre en œuvre une méthode (démarche historique) et/ou une utilisation de logiciels et/ou une pratique documentaire permettant :
- d'approcher le mécanisme de la transcription, et de la traduction ;
- comprendre comment le code génétique a été élucidé.

L'ensemble des protéines qui se trouvent dans une cellule (phénotype moléculaire) dépend :
- du patrimoine génétique de la cellule (une mutation allélique peut être à l'origine d'une protéine différente ou de l'absence d'une protéine) ;
- de la nature des gènes qui s'expriment sous l'effet de l'influence de facteurs internes et externes variés.
Le phénotype macroscopique dépend du phénotype cellulaire, lui-même induit par le phénotype moléculaire.

(Collège et seconde. Première approche des différentes échelles du phénotype et de la variation.)
[Limites. L'étude de la différenciation cellulaire n'est pas au programme ; on se contente de constater que plusieurs cellules d'un même organisme peuvent ne pas contenir les mêmes protéines.]
Pistes. Perturbation de la production de protéines dans une cellule cancéreuse. Différenciation cellulaire et expression protéique.

Recenser, extraire et exploiter des informations (à partir d'un exemple comme la drépanocytose ou le xeroderma pigmentosum) permettant de : - caractériser les différentes échelles d'un phénotype ;
- différencier les rôles de l'environnement et du génotype dans l'expression d'un phénotype.

Thème 1 B - La tectonique des plaques : l'histoire d'un modèle

Les grandes lignes de la tectonique des plaques ont été présentées au collège. Il s'agit, en s'appuyant sur une démarche historique, de comprendre comment ce modèle a peu à peu été construit au cours de l'histoire des sciences et de le compléter. On se limite à quelques étapes significatives de l'histoire de ce modèle.
L'exemple de la tectonique des plaques donne l'occasion de comprendre la notion de modèle scientifique et son mode d'élaboration. Il s'agit d'une construction intellectuelle hypothétique et modifiable. Au cours du temps, la communauté scientifique l'affine et le précise en le confrontant en permanence au réel. Il a une valeur prédictive et c'est souvent l'une de ces prédictions qui conduit à la recherche d'un fait nouveau qui, suivant qu'il est ou non découvert, conduit à étayer ou modifier le modèle. La solidité du modèle est peu à peu acquise par l'accumulation d'observations en accord avec lui. Les progrès techniques accompagnent le perfectionnement du modèle tout autant que les débats et controverses.
NB - À partir de l'exemple de la tectonique des plaques, les élèves seront conduits à comprendre quelques caractéristiques du mode de construction des théories scientifiques.

La naissance de l'idée

Au début du XXème siècle, les premières idées évoquant la mobilité horizontale s'appuient sur quelques constatations :
- la distribution bimodale des altitudes (continents/océans) ;
- les tracés des côtes ;
- la distribution géographique des paléoclimats et de certains fossiles.
Ces idées se heurtent au constat d'un état solide de la quasi-totalité du globe terrestre établi, à la même époque, par les études sismiques. L'idée de mobilité horizontale est rejetée par l'ensemble de la communauté scientifique.

[Limites. Il ne s'agit pas d'une étude exhaustive des précurseurs de la tectonique des plaques, mais simplement de l'occasion de montrer la difficile naissance d'une idée prometteuse.]
Convergences. Mathématiques : distributions, fréquences.

Comprendre les difficultés d'acceptation des premières idées de mobilité.
Réaliser et exploiter des modélisations analogique et numérique pour établir un lien entre propagation des ondes sismiques et structure du globe.

L'interprétation actuelle des différences d'altitude moyennes entre les continents et les océans

La différence d'altitude observée entre continents et océans reflète un contraste géologique.
Les études sismiques et pétrographiques permettent de caractériser et de limiter deux grands types de croûtes terrestres : une croûte océanique essentiellement formée de basalte et de gabbro et une croûte continentale constituée entre autres de granite.
La croûte repose sur le manteau, constitué de péridotite.

Objectifs et mots clés. La découverte des deux lithosphères est l'occasion de fournir aux élèves les données fondamentales sur les principales roches rencontrées (basalte, gabbro, granite, péridotite).
(Collège et seconde. Première approche de la croûte et de la lithosphère.)
Convergences. Physique : ondes mécaniques.
[Limites. L'étude pétrographique se limite à la présentation des principales caractéristiques des quatre roches citées. Bien que l'observation de lames minces soit recommandée, il n'est pas attendu de faire mémoriser par les élèves les critères d'identification microscopique des minéraux].

Concevoir une modélisation analogique et réaliser des mesures à l'aide de dispositifs d'expérimentation assistée par ordinateur de propagation d'ondes à travers des matériaux de nature pétrographique différente.
Observer à différentes échelles, de l'échantillon macroscopique à la lame mince, les roches des croûtes océanique et continentale et du manteau.
Comprendre comment des observations fondées sur des techniques nouvelles ont permis de dépasser les obstacles du bon sens apparent.

L'hypothèse d'une expansion océanique et sa confrontation à des constats nouveaux

Au début des années 1960, les découvertes de la topographie océanique et des variations du flux thermique permettent d'imaginer une expansion océanique par accrétion de matériau remontant à l'axe des dorsales, conséquence d'une convection profonde.
La mise en évidence de bandes d'anomalies magnétiques symétriques par rapport à l'axe des dorsales océaniques, corrélables avec les phénomènes d'inversion des pôles magnétiques (connus depuis le début du siècle), permet d'éprouver cette hypothèse et de calculer des vitesses d'expansion.

Objectifs et mots clés. Cette étude est l'occasion de fournir aux élèves les données fondamentales sur le magnétisme des roches (magnétite, point de Curie).
[Limites. Un élève doit situer cet épisode de l'histoire des sciences dans les années 1960. La mémorisation des dates précises et des auteurs n'est pas attendue.]
Convergences. Physique : magnétisme.
Pistes. Les variations du champ magnétique terrestre ; les inversions magnétiques.

Comprendre comment la convergence des observations océanographiques avec les mesures de flux thermique a permis d'avancer l'hypothèse d'une expansion océanique réactualisant l'idée d'une dérive des continents.
Comprendre comment la corrélation entre les anomalies magnétiques découvertes sur le plancher océanique et la connaissance plus ancienne de l'existence d'inversion des pôles magnétiques confirma l'hypothèse de l'expansion océanique.
Calculer des taux d'expansion.

Le concept de lithosphère et d'asthénosphère

Au voisinage des fosses océaniques, la distribution spatiale des foyers des séismes en fonction de leur profondeur s'établit selon un plan incliné.
Les différences de vitesse des ondes sismiques qui se propagent le long de ce plan, par rapport à celles qui s'en écartent, permettent de distinguer : la lithosphère de l'asthénosphère.
L'interprétation de ces données sismiques permet ainsi de montrer que la lithosphère s'enfonce dans le manteau au niveau des fosses dites de subduction.
La limite inférieure de la lithosphère correspond généralement à l'isotherme 1300° C.

Objectifs et mots clés. Distinction claire des notions de : lithosphère, asthénosphère, croûte, manteau, subduction.
(Collège : lithosphère-asthénosphère)
[Limites. On se contente de présenter la notion de subduction. Le mécanisme et les conséquences géologiques de ce phénomène seront abordés en terminale.]

Saisir et exploiter des données sur des logiciels pour mettre en évidence la répartition des foyers des séismes au voisinage des fosses océaniques.
Comprendre comment l'interprétation de la distribution particulière des foyers des séismes permet :
- de définir la lithosphère par rapport à l'asthénosphère;
- de confirmer, dans le cadre du modèle en construction, que la lithosphère océanique retourne dans le manteau.
Concevoir une modélisation analogique et réaliser des mesures à l'aide de dispositifs d'expérimentation assistée par ordinateur de propagation d'ondes à travers un même matériau mais à des températures différentes pour comprendre la différence entre lithosphère et asthénosphère.

Un premier modèle global : une lithosphère découpée en plaques rigides

À la fin des années soixante, la géométrie des failles transformantes océaniques permet de proposer un modèle en plaques rigides. Des travaux complémentaires parachèvent l'établissement de la théorie de la tectonique des plaques en montrant que les mouvements divergents (dorsales), décrochants (failles transformantes) et convergents (zones de subduction) sont cohérents avec ce modèle géométrique.
Des alignements volcaniques, situés en domaine océanique ou continental, dont la position ne correspond pas à des frontières de plaques, sont la trace du déplacement de plaques lithosphériques au dessus d'un point chaud fixe, en première approximation, dans le manteau.

(Collège : plaques lithosphériques)
[Limites. La formalisation mathématique de la cinématique des plaques n'est pas attendue.]
Pistes. Étude géométrique de la cinématique des plaques (mathématiques) ; modélisation des types de failles.

Réaliser une manipulation analogique simple, ou utiliser un logiciel de simulation, pour comprendre que les mouvements des plaques sont des rotations de pièces rigides se déplaçant sur une sphère.
Comprendre comment désormais des faits ne s'intégrant pas a priori avec le modèle initial (volcanisme intraplaque) permettent un enrichissement du modèle (théorie des points chauds) et non son rejet.
Corréler les directions et les vitesses de déplacements des plaques tirées des données paléomagnétiques avec celles déduites de l'orientation et des âges des alignements volcaniques intraplaques.

Le renforcement du modèle par son efficacité prédictive

Le modèle prévoit que la croûte océanique est d'autant plus vieille qu'on s'éloigne de la dorsale. Les âges des sédiments en contact avec le plancher océanique (programme de forage sous-marins JOIDES) confirment cette prédiction et les vitesses prévues par le modèle de la tectonique des plaques.
Le modèle prévoit des vitesses de déplacements des plaques (d'après le paléomagnétisme et les alignements de volcans intraplaques). Avec l'utilisation des techniques de positionnement par satellites (GPS), à la fin du XXème siècle, les mouvements des plaques deviennent directement observables et leurs vitesses sont confirmées.

[Limites. L'étude des forages marins se limite à l'interprétation du premier sédiment au contact de la croûte magmatique. L'interprétation des inversions magnétiques enregistrées dans les sédiments des carottes de forage n'est pas au programme.]
Pistes. Les systèmes de positionnement satellitaire (physique, mathématiques).

Saisir et exploiter des informations sur cartes.
Concevoir, réaliser et exploiter un modèle analogique.
Réaliser des mesures sur le terrain pour comprendre le principe du GPS.
Saisir et exploiter des données sur des logiciels.

L'évolution du modèle : le renouvellement de la lithosphère océanique

En permanence, de la lithosphère océanique est détruite dans les zones de subduction et produite dans les dorsales.
La divergence des plaques de part et d'autre de la dorsale permet la mise en place d'une lithosphère nouvelle à partir de matériaux d'origine mantélique.
Dans les zones de subduction, les matériaux de la vieille lithosphère océanique s'incorporent au manteau.

Objectifs et mots clés. Il s'agit de construire une représentation graphique synthétique du modèle global et de fournir aux élèves les données essentielles sur le fonctionnement d'une dorsale type.
(Collège : volcanisme)
[Limites. La subduction est localisée et simplement présentée comme un lieu de destruction de lithosphère océanique, les phénomènes géologiques associés seront traités en terminale. On se limite à l'étude d'une dorsale siège de la production d'une lithosphère océanique complète : les différents types de dorsales ne sont pas au programme. Le moteur de la tectonique des plaques sera explicité en classe de terminale.]
Convergences. Physique : changements d'état.
Pistes. Construire un raisonnement sur des données géochimiques (mathématiques, physique) ; frontières de plaques et risques naturels (histoire-géographie, mathématiques).

Recenser, extraire et organiser des informations sur des images satellitales et de tomographie sismique.
Réaliser des modélisations analogiques et numériques pour établir les liens entre amincissement de la lithosphère, remontée, dépressurisation et fusion partielle de l'asthénosphère sous-jacente et formation d'une nouvelle lithosphère.

Thème 2 A - Tectonique des plaques et géologie appliquée

L'objectif est de montrer que le modèle de la tectonique des plaques présente un intérêt appliqué. Sans chercher à donner une vision naïve selon laquelle toute application géologique pratique nécessite les concepts de la tectonique des plaques, on choisira un exemple permettant de montrer que, parfois, ce modèle permet de comprendre les conditions d'existence d'une ressource exploitable.
L'exemple sera choisi de façon à introduire quelques idées concernant une histoire sédimentaire compréhensible dans le cadre du modèle de la tectonique des plaques.
Deux possibilités sont proposées, l'une d'approche locale, l'autre plus globale. Le professeur choisira de traiter au moins l'une de ces deux approches.

Première possibilité : tectonique des plaques et recherche d'hydrocarbures

Le choix est fait de s'intéresser à un champ pétrolifère ou gazier situé dans un bassin de marge passive pour comprendre les principaux facteurs qui conditionnent la formation des gisements. En s'appuyant éventuellement sur ce qui aura été étudié en seconde, il s'agit d'expliciter le constat fait alors : les gisements d'hydrocarbures sont rares et précisément localisés.
Le modèle de la tectonique des plaques constitue un cadre intellectuel utile pour rechercher des gisements pétroliers.
À partir de l'étude d'un exemple on montre que la tectonique globale peut rendre compte :
- d'un positionnement géographique du bassin favorable au dépôt d'une matière organique abondante et à sa conservation ;
- d'une tectonique en cours de dépôt (subsidence) et après le dépôt qui permettent l'enfouissement et la transformation de la matière organique puis la mise en place du gisement.
La rare coïncidence de toutes ces conditions nécessaires explique la rareté des gisements dans l'espace et le temps.

Objectifs et mots clés. L'exemple étudié permet de présenter ce qu'est un bassin sédimentaire et quelques exemples de roches sédimentaires. Il permet aussi de montrer l'intérêt de la tectonique des plaques dans la compréhension du phénomène sédimentaire.
[Limites. Une présentation exhaustive des types de bassins et de leur contexte géodynamique est hors programme. La typologie des pièges pétroliers l'est également.]
Pistes. Comprendre l'importance économique d'une histoire géologique (géographie) ; ressources énergétiques et géopolitique (histoire-géographie).
Rechercher d'autres contextes de gisements d'hydrocarbures, sur Terre ou ailleurs.

Recenser, extraire et organiser des informations permettant de reconstituer le contexte géographique et géologique à l'époque du dépôt à l'origine de l'hydrocarbure de l'exemple étudié.
Découvrir la morphologie et la structure des marges passives à partir des profils de sismique réflexion et/ou des cartes et/ou des coupes
Recenser, extraire et organiser des informations notamment lors d'une sortie sur le terrain.
Analyser les positions relatives des continents et des océans (Téthys ou Atlantique) lors des périodes d'absence ou de grande accumulation de roches-mères pétrolières pour comprendre les conditions favorables à leur dépôt.
Modéliser la circulation de fluides de densités différentes non miscibles dans des roches perméables.
Concevoir une modélisation et suivre un protocole pour comprendre comment une structure géologique associée à un recouvrement imperméable constitue un piège à liquide.
Repérer les grandes caractéristiques d'un bassin sédimentaire et de quelques roches sédimentaires.

Deuxième possibilité : tectonique des plaques et ressource locale

Un exemple de ressource géologique est choisi dans un contexte proche de l'établissement scolaire. Son étude (nature, gisement) permet de comprendre que ses conditions d'existence peuvent être décrites en utilisant le cadre général de la tectonique des plaques.

Objectif et mots clés. Il s'agit de montrer l'intérêt local et concret du modèle. Tout exemple de matériau géologique d'intérêt pratique peut être retenu.
[Limites. Aucune connaissance spécifique n'est attendue.]

Recenser, extraire et organiser des informations notamment lors d'une sortie sur le terrain.

Thème 2B - Nourrir l'humanité

Le thème Nourrir l'humanité prolonge l'approche globale de l'agriculture conduite en seconde. Pour cela, il nécessite la présentation de quelques grandes notions concernant les écosystèmes et leur fonctionnement. Par comparaison, l'étude d'une culture permet de comprendre la conception, l'organisation et le fonctionnement d'un agrosystème ; celle d'un élevage amène l'idée d'impacts écologiques différents selon les agrosystèmes. Enfin, ce thème permet de mettre en relation les pratiques alimentaires individuelles et les problématiques de gestion de l'environnement telles que les sciences de la vie et de la Terre permettent de les aborder scientifiquement.

La production végétale : utilisation de la productivité primaire

Un écosystème naturel est constitué d'un biotope et d'une biocénose. Son fonctionnement d'ensemble est permis par la productivité primaire qui, dans les écosystèmes continentaux, repose sur la photosynthèse des plantes vertes.
L'agriculture repose sur la constitution d'agrosystèmes gérés dans le but de fournir des produits (dont les aliments) nécessaires à l'humanité.
Un agrosystème implique des flux de matière (dont l'eau) et d'énergie qui conditionnent sa productivité et son impact environnemental.
L'exportation de biomasse, la fertilité des sols, la recherche de rendements posent le problème de l'apport d'intrants dans les cultures (engrais, produits phytosanitaires, etc.).
Le coût énergétique et les conséquences environnementales posent le problème des pratiques utilisées. Le choix des techniques culturales vise à concilier la nécessaire production et la gestion durable de l'environnement.

Objectifs et mots clés. Il s'agit de quantifier les flux d'énergie et de matière dans l'agrosystème de production végétale (qualitativement - polluants compris - et quantitativement). Cette étude permet de présenter les principes de la réflexion qui conduisent à une pratique raisonnée de l'agriculture.
(Collège et seconde. Première approche des bases biologiques de la production agricole.)
[Limites. Aucune exhaustivité n'est attendue dans la présentation des pratiques agricoles et des intrants.]
Pistes. Agriculture et développement durable ; agriculture biologique / raisonnée (histoire-géographie).

Étudier un exemple de culture végétale pour montrer comment des techniques variées permettent une production quantitativement et qualitativement adaptée aux besoins.
Faire preuve d'esprit critique en étudiant la conduite d'une culture quant à son impact sur l'environnement.
Recenser, extraire et exploiter des informations, notamment sur le terrain, utiliser des bases de données et des logiciels pour comparer les bilans d'énergie et de matière (dont l'eau) d'un agrosystème de production végétale et d'un écosystème peu modifié par l'homme.
Concevoir et réaliser un protocole pour mettre en œuvre une culture et analyser ses caractéristiques et/ou utiliser des logiciels modélisant une culture, ses bilans et sa gestion.

La production animale : une rentabilité énergétique réduite

Dans un écosystème naturel, la circulation de matière et d'énergie peut être décrite par la notion de pyramide de productivité.
Dans un agrosystème, le rendement global de la production par rapport aux consommations (énergie, matière) dépend de la place du produit consommé dans la pyramide de productivité.
Ainsi, consommer de la viande ou un produit végétal n'a pas le même impact écologique. Objectifs et mots clés. Il s'agit de faire comprendre que la production animale fondée sur une production végétale quantitativement abondante se traduit par un bilan de matière et d'énergie plus défavorable.

Convergences. Géographie (seconde) - eau ressource essentielle.

Recenser, extraire et exploiter des informations, utiliser des bases de données et des logiciels pour comparer les bilans d'énergie et de matière (dont l'eau) de différents élevages, et comparer production animale et production végétale.
Faire preuve d'esprit critique en étudiant la conduite d'un élevage quant à son impact sur l'environnement.

Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales

Les pratiques alimentaires sont déterminées par les ressources disponibles, les habitudes individuelles et collectives selon les modes de consommation, de production et de distribution. Le but de cette partie est de montrer en quoi les pratiques alimentaires individuelles répétées collectivement peuvent avoir des conséquences environnementales globales.
À l'échelle globale, l'agriculture cherche à relever le défi de l'alimentation d'une population humaine toujours croissante. Cependant, les limites de la planète cultivable sont bientôt atteintes : les ressources (eau, sol, énergie) sont limitées tandis qu'il est nécessaire de prendre en compte l'environnement pour en assurer la durabilité.

Objectifs et mots clés. On cherche ici à mettre en relation les pratiques locales et leurs implications globales afin d'installer les bases de la réflexion qui conduit aux choix de pratiques. Il s'agit de montrer comment il est possible d'aborder la réflexion sur ces questions en termes de bilan planétaire.
[Limites. Il ne s'agit pas d'enseigner les choix qui doivent être faits, mais d'introduire les bases scientifiques nécessaires à une réflexion éclairée sur les choix.
Aucune exhaustivité concernant les pratiques alimentaires n'est attendue.]
Convergences. Géographie (seconde) - Nourrir les hommes.

Recenser, extraire et exploiter des informations, utiliser des bases de données et des logiciels pour comprendre :
- l'impact global des pratiques alimentaires ;
- la gestion de populations et/ou de peuplements naturels ;
Recenser, extraire et exploiter des informations sur la variété des agro-systèmes mondiaux et leurs caractéristiques.
Recenser et comparer différentes pratiques culturales, du point de vue de leur durabilité (bilan carbone, bilan énergétique, biodiversité, etc.).
Recenser, extraire et exploiter des informations sur les recherches actuelles permettant d'améliorer la production végétale dans une logique de développement durable.
Utiliser des systèmes d'information géographique(Sig) pour déterminer l'importance des besoins (énergie, matière, sol, etc.) de la production mondiale agricole actuelle (et son évolution récente).

Thème 3 A - Féminin, masculin

L'étude de la sexualité humaine s'appuie sur les acquis du collège. Dans une optique d'éducation à la santé et à la responsabilité, il s'agit de comprendre les composantes biologiques principales de l'état masculin ou féminin, du lien entre la sexualité et la procréation et des relations entre la sexualité et le plaisir. Ces enseignements gagneront à être mis en relation avec d'autres approches interdisciplinaire (philosophie) et/ou intercatégorielle (professionnels de santé). Il s'agit d'aider l'élève à la prise en charge responsable de sa vie sexuelle.

Devenir femme ou homme

On saisira l'occasion d'affirmer que si l'identité sexuelle et les rôles sexuels dans la société avec leurs stéréotypes appartiennent à la sphère publique, l'orientation sexuelle fait partie, elle, de la sphère privée. Cette distinction conduit à porter l'attention sur les phénomènes biologiques concernés.
Les phénotypes masculin et féminin se distinguent par des différences anatomiques, physiologiques, et chromosomiques.
La mise en place des structures et de la fonctionnalité des appareils sexuels se réalise, sous le contrôle du patrimoine génétique, sur une longue période qui va de la fécondation à la puberté, en passant par le développement embryonnaire et fœtal.
La puberté est la dernière étape de la mise en place des caractères sexuels.

Objectifs et mots clés. SRY, testostérone, AMH.
(Collège et seconde. Première approche de la distinction homme / femme et de la puberté.)
[Limites. Les acquis anatomiques du collège seront seulement rappelés.]

Extraire et exploiter des informations de différents documents, réaliser des dissections pour :
- identifier les différences anatomiques, physiologiques et chromosomiques des deux sexes ;
- expliquer les étapes de différenciation de l'appareil sexuel au cours du développement embryonnaire.
Traduire les différents mécanismes étudiés sous la forme de schémas fonctionnels.

Sexualité et procréation

Chez l'homme et la femme, le fonctionnement de l'appareil reproducteur est contrôlé par un dispositif neuroendocrinien qui fait intervenir l'hypothalamus, l'hypophyse et les gonades.
La connaissance de ces mécanismes permet de comprendre et de mettre au point des méthodes de contraception féminine préventive (pilules contraceptives) ou d'urgence (pilule du lendemain). Des méthodes de contraception masculine hormonale se développent. D'autres méthodes contraceptives existent, dont certaines présentent aussi l'intérêt de protéger contre les infections sexuellement transmissibles.
L'infertilité des couples peut avoir des causes variées.
Dans beaucoup de cas, des techniques permettent d'aider les couples à satisfaire leur désir d'enfant : insémination artificielle, Fivete, ICSI.

Objectifs et mots clés. Les mécanismes neuroendocrines de contrôle de la reproduction sont étudiés.
(Collège et lycée. Première approche du fonctionnement de l'appareil reproducteur et de la contraception. Première approche de la procréation médicalement assistée.)
[Limites. Les mécanismes cellulaires de l'action des hormones, de même que les voies de leur synthèse, ne sont pas au programme. Il ne s'agit pas de présenter les techniques de procréation médicalement assistée mais seulement de montrer que la compréhension de leurs principes généraux repose sur des connaissances scientifiques et d'évoquer leur cadre éthique.]
Pistes. Bioéthique (philosophie) ; hormones naturelles/hormones synthétiques (chimie).

Traduire les mécanismes de contrôle de l'activité gonadique sous la forme de schémas fonctionnels.
Effectuer des gestes techniques pour réaliser différentes observations microscopiques.
Mettre en œuvre une méthode (démarche historique) et/ou une utilisation de logiciels et/ou une pratique documentaire pour expliquer le mode d'action de différentes pilules contraceptives.
Extraire et exploiter des données pour relier la prévention contre les IST (Sida, hépatite, papillomavirus, etc.) à la vaccination ou l'utilisation du préservatif.
Recenser, extraire et organiser des informations pour comprendre les modalités de la procréation médicalement assistée.
Percevoir le lien entre science et technique.
Argumenter, débattre sur des problèmes éthiques posés par certaines pratiques médicales.

Sexualité et bases biologiques du plaisir

L'activité sexuelle est associée au plaisir.
Le plaisir repose notamment sur des phénomènes biologiques, en particulier l'activation dans le cerveau des « systèmes de récompense ».

Objectifs et mots clés. Sans chercher à laisser croire que les relations entre sexualité et plaisir ne s'expriment qu'en termes scientifiques, on montre qu'une composante biologique existe.
[Limites. Les mécanismes cérébraux du plaisir sont étudiés seulement d'une façon globale (activation de zones cérébrales) sans explicitation des phénomènes cellulaires].
Pistes. Éducation à la santé et à la sexualité.

Mettre en œuvre une méthode (démarche historique) et/ou une utilisation de logiciels et/ou une pratique documentaire pour mettre en évidence le système de récompense.

Thème 3 B - Variation génétique et santé (cette partie, plutôt médicale et théorique contient aussi des affirmations péremptoires sans nuances et dépassées)

L'Homme aussi bien que les microorganismes infectieux susceptibles de l'attaquer présentent une forte variabilité génétique issue de mutations et conservée au cours des générations. Ces variations présentent des implications en matière de santé : les hommes ne sont pas « génétiquement égaux devant la maladie » et l'évolution rapide des microorganismes pose des problèmes en termes de prévention et de traitement. En outre, on insiste sur le fait qu'en général, le développement d'une maladie ou la mise en place d'un phénotype dépend de l'interaction complexe entre le génotype et l'histoire personnelle.

Patrimoine génétique et maladie

La mucoviscidose est une maladie fréquente, provoquée par la mutation d'un gène qui est présent sous cette forme chez une personne sur 40 environ. Seuls les homozygotes pour l'allèle muté sont malades.
Le phénotype malade comporte des aspects macroscopiques qui s'expliquent par la modification d'une protéine.
L'étude d'un arbre généalogique permet de prévoir le risque de transmission de la maladie.

On limite les effets de la maladie en agissant sur des paramètres du milieu. La thérapie génétique constitue un espoir de correction de la maladie dans les cellules pulmonaires atteintes.
Objectifs et mots clés. Le but est de comprendre une maladie génique. La mucoviscidose est suggérée en raison de sa fréquence, mais le professeur pourra, s'il le souhaite, choisir un autre exemple.
Collège et seconde. Mutation, phénotype, génotype, relation gène-protéine.
[Limites : aucune connaissance concernant une autre maladie génique n'est attendue, mais un élève doit pouvoir l'étudier à partir de documents fournis. On se limite au cas de maladies autosomales.]
Convergences. Mathématiques : probabilités.

Recenser, extraire et organiser des informations :
- pour établir le lien entre le phénotype macroscopique et le génotype ;
- pour comprendre les traitements médicaux (oxygénothérapie, kinésithérapie) et les potentialités offertes par les thérapies géniques.
Étudier un arbre généalogique pour évaluer un risque génétique.

Le plus souvent, l'impact du génome sur la santé n'est pas un déterminisme absolu. Il existe des gènes dont certains allèles rendent plus probable le développement d'une maladie sans pour autant le rendre certain. En général les modes de vie et le milieu interviennent également, et le développement d'une maladie dépend alors de l'interaction complexe entre facteurs du milieu et génome.
Un exemple de maladie (maladie cardiovasculaire, diabète de type II) permet d'illustrer le type d'études envisageables.

Objectifs et méthodes. Il s'agit de montrer aux élèves que la détermination des causes d'une maladie n'est possible qu'en utilisant un mode de pensée statistique. On cherche également à développer une capacité critique face à la simplicité de certains messages affirmant le rôle déterminant de tel facteur, génétique ou non.
[Limites. Il s'agit, à partir de l'exemple des maladies cardiovasculaires ou du diabète de type II, de montrer les principes généraux d'une approche épidémiologique, sans formalisme mathématique complexe. Il ne s'agit nullement de développer une expertise réelle en matière d'épidémiologie, mais seulement de sensibiliser à ce type d'approche.]
Pistes. Études statistiques de problèmes de santé (mathématiques).

Recenser, extraire et organiser des informations pour identifier :
- l'origine multigénique de certaines maladies ;
- l'influence des facteurs environnementaux ;
Comprendre que déterminer les facteurs génétiques ou non d'une maladie repose sur des méthodes particulières qui constituent les fondements de l'épidémiologie.
Comprendre les conditions de validités d'affirmations concernant la responsabilité d'un gène ou d'un facteur de l'environnement dans le déclenchement d'une maladie.
Savoir choisir ses comportements face à un risque de santé pour exercer sa responsabilité individuelle ou collective.

Perturbation du génome et cancérisation

Des modifications accidentelles du génome peuvent se produire dans des cellules somatiques et se transmettre à leurs descendantes. Elles sont à l'origine de la formation d'un clone cellulaire porteur de ce génome modifié. La formation d'un tel clone est parfois le commencement d'un processus de cancérisation.
Des modifications somatiques du génome surviennent par mutations spontanées ou favorisée par un agent mutagène. D'autres sont dues à des infections virales.
La connaissance de la nature des perturbations du génome responsable d'un cancer permet d'envisager des mesures de protection (évitement des agents mutagènes, surveillance, vaccination).

Collège et seconde. Mutation, première approche de la vaccination.
[Limites. L'intérêt de la vaccination n'est signalé qu'en s'appuyant sur les acquis du collège : les mécanismes précis de la vaccination seront étudiés en terminale. La perturbation du génome par un virus est présentée de façon globale seulement : ses mécanismes seront étudiés en terminale.]
Pistes. Cancers et politiques de prévention ; cancer et santé publique (histoire, géographie, ECJS).

Recenser, extraire et organiser des informations pour identifier l'origine des facteurs de cancérisation (agents mutagènes, infections virales).
Comprendre les causes multiples pouvant concourir au développement de certains cancers (cas des cancers pulmonaires) et identifier des mesures de prévention possibles.
Comprendre l'importance, en matière de santé publique, de certains virus liés à la cancérisation (hépatite B, papillomavirus) et connaître les méthodes de prévention possibles.

 Variation génétique bactérienne et résistance aux antibiotiques

Des mutations spontanées provoquent une variation génétique dans les populations de bactéries. Parmi ces variations, certaines font apparaître des résistances aux antibiotiques.
L'application d'un antibiotique sur une population bactérienne sélectionne les formes résistantes et permet leur développement. L'utilisation systématique de traitements antibiotiques peut augmenter la fréquence des formes résistantes par sélection naturelle.

Collège et seconde. Mutation, fréquence allélique, sélection naturelle.
[Limites. Les mécanismes moléculaires de la résistance aux antibiotiques ne sont pas au programme : si un exemple est décrit pour faire comprendre ce dont il s'agit, il ne devra pas être mémorisé.]
Pistes. La résistance aux antibiotiques, les infections nosocomiales.

Concevoir et mettre en place un protocole permettant de montrer la sensibilité de microorganismes à différents antibiotiques.
Recenser, extraire et organiser des informations pour :
- identifier la sensibilité ou la résistance de microorganismes à différents antibiotiques
- calculer le taux d'apparition de résistances dans une population.
Comprendre, sur un exemple, l'application du raisonnement évolutionniste en matière médicale.

Thème 3 C - De l'œil au cerveau : quelques aspects de la vision

Les notions d'optique de la vision sont étudiées en physique, ainsi que quelques données essentielles sur la lumière et la couleur. Sans chercher à proposer une étude exhaustive de la physiologie de la vision, cette thématique est abordée selon trois approches qui associent des aspects scientifiques et des implications en matière de santé.

Le cristallin : une lentille vivante

Le cristallin est l'un des systèmes transparents de l'œil humain. Il est formé de cellules vivantes qui renouvellent en permanence leur contenu. Les modalités de ce renouvellement sont indispensables à sa transparence.
Des anomalies de forme du cristallin expliquent certains défauts de vision. Avec l'âge sa transparence et sa souplesse peuvent être altérées.

Convergences. Physique : optique géométrique, fonctionnement optique de l'œil.
Pistes. Les traitements des déficiences du cristallin.

Recenser, extraire et organiser des informations et/ou manipuler (dissection, maquette et/ou recherche documentaire) pour :
- localiser et comprendre l'organisation et le fonctionnement du cristallin ;
- comprendre certains défauts de vision.

Les photorécepteurs : un produit de l'évolution (l'évolution est une évidence mais les mécanismes proposés font partie d'hypothèses évolutives contestables)

La rétine est une structure complexe qui comprend les récepteurs sensoriels de la vision appelés photorécepteurs. Celle de l'Homme contient les cônes permettant la vision des couleurs (3 types de cônes respectivement sensibles au bleu, au vert et au rouge) et les bâtonnets sensibles à l'intensité lumineuse.
Les gènes des pigments rétiniens constituent une famille multigénique (issue de duplications) dont l'étude permet de placer l'Homme parmi les Primates.
Des anomalies des pigments rétiniens se traduisent par des perturbations de la vision des couleurs.
Le message nerveux issu de l'œil est acheminé au cerveau par le nerf optique.

Objectifs et mots clés. Tout en évoquant rapidement la complexité de la rétine et de ses fonctions, il s'agit de centrer l'attention sur les cellules photoréceptrices. Leur étude permet aussi bien d'évoquer des troubles de la vision colorée que de réaliser une première approche de la place de l'Homme dans l'évolution.
[Limites. La physiologie de la rétine n'est pas abordée. On signale simplement l'élaboration globale d'un message acheminé par le nerf optique.]
Convergences. Physique : lumière, couleur.
Pistes. Le daltonisme ; la vision des couleurs chez les vertébrés.

Extraire et exploiter des informations (maquette, logiciel et/ou recherche documentaire et/ou observations microscopiques) pour :
- comprendre l'organisation de la rétine ;
- déterminer le rôle des photorécepteurs ;
- comprendre l'organisation des voies visuelles ;
- faire le lien entre la vision des couleurs et l'évolution.

Cerveau et vision : aires cérébrales et plasticité

Plusieurs aires corticales participent à la vision.
L'imagerie fonctionnelle du cerveau permet d'observer leur activation lorsque l'on observe des formes, des mouvements. La reconnaissance des formes nécessite une collaboration entre les fonctions visuelles et la mémoire.
Des substances comme le LSD perturbent le fonctionnement des aires cérébrales associées à la vision et provoquent des hallucinations qui peuvent dériver vers des perturbations cérébrales graves et définitives.
La mise en place du phénotype fonctionnel du système cérébral impliqué dans la vision repose sur des structures cérébrales innées, issues de l'évolution et sur la plasticité cérébrale au cours de l'histoire personnelle.
De même la mémoire nécessaire par exemple à la reconnaissance d'un visage ou d'un mot repose sur la plasticité du cerveau.
L'apprentissage repose sur la plasticité cérébrale. Il nécessite la sollicitation répétée des mêmes circuits neuroniques.

Objectifs et mots clés. On cherche à montrer comment la réalisation d'une fonction cognitive complexe repose sur l'activité de plusieurs zones cérébrales de façon coordonnée. La maturation des systèmes cérébraux liés à la vision permet, à partir d'un nombre limité d'exemples, de présenter la notion de plasticité cérébrale et son lien avec l'apprentissage.
[Limites. Il ne s'agit pas de présenter une étude exhaustive des aires cérébrales intervenant dans la vision, ni des mécanismes précis de la mémoire ou du langage. La notion de plasticité cérébrale est abordée à partir d'un nombre limité d'exemples, sans souci d'exposé exhaustif de ses mécanismes]

Exploiter des données notamment expérimentales pour comprendre qu'une image naît des interactions entre différentes aires du cortex cérébral.
Recenser, extraire et organiser des informations pour comprendre le phénomène de plasticité cérébrale et son importance dans l'établissement de différentes fonctions cognitives.
Interpréter des expériences sur la maturation du cortex visuel chez l'animal.
Interpréter des observations médicales et/ou des imageries cérébrales chez l'Homme.

Les parties NON SCIENTIFIQUES, soit directement (par le sujet qui comporte un volet anthropologique), soit indirectement (par la manière dont elles sont traitées) sont en MAUVE

Classes de première ES et L

Thème 1 : Représentation visuelle

Nous vivons dans un monde où les images sont omniprésentes, fixes ou animées, véhiculées par différents médias. Mais ces images traduisent-elles la réalité du monde qui nous entoure ? Cette interrogation n'est pas nouvelle, elle sous-tendait déjà le mythe de la caverne de Platon où Socrate démontre à son disciple Glaucon que l'on n'a du monde que des images (les « ombres ») personnelles limitées par ses propres moyens d'accès à la connaissance du réel.
La représentation visuelle, qui passe par la perception visuelle, est le fruit d'une construction cérébrale. Dans sa composante sciences physiques et chimiques, l'objectif de ce thème est d'amener l'élève à comprendre :
- le fonctionnement de l'oeil en tant qu'appareil optique ;
- le principe de la correction de certains défauts de l'oeil ;
- l'obtention des couleurs de la matière.
Dans sa composante sciences de la vie et de la Terre, l'objectif de ce thème est d'amener l'élève à comprendre les bases scientifiques de la perception visuelle qui :
- dépend de la qualité des messages transmis vers le cerveau, eux-mêmes directement liés à la qualité de l'image formée sur la rétine (avec la possibilité de la corriger par des lentilles artificielles) et à la nature des récepteurs ;
- met en jeu plusieurs zones spécialisées du cerveau qui communiquent entre elles ;
- permet, associée à la mémoire et à des structures spécifiques du langage, l'apprentissage de la lecture ;
- peut être perturbée par des drogues agissant sur la communication entre neurones ;
- peut présenter des déficiences dont certaines peuvent être traitées.
Cet enseignement doit aider l'élève à adopter des comportements pour préserver l'intégrité de sa vision et du fonctionnement de son cerveau. (c'est ce but moral qui est contestable)

NOTIONS ET CONTENUS
De l'oeil au cerveau
L'oeil : système optique et formation des images
Conditions de visibilité d'un objet.
Approche historique de la conception de la vision.
Modèle réduit de l'oeil.
Lentilles minces convergentes, divergentes.
Éléments caractéristiques d'une lentille mince convergente : centre optique, axe optique, foyers, distance focale.
Construction géométrique de l'image d'un petit objet-plan donnée par une lentille convergente.

L'oeil, accommodation, défauts et corrections
Formation des images sur la rétine ; nécessité de l'accommodation.
Punctum proximum et punctum remotum.
Défauts de l'oeil : myopie, hypermétropie et presbytie.
Principe de correction de ces défauts par des lentilles minces ou par modification de la courbure de la cornée ; vergence.
Acquis du collège : propagation rectiligne de la lumière, modèle du rayon lumineux, vision des objets, lentilles, formation des images réelles.

Des photorécepteurs au cortex visuel
La vision du monde dépend des propriétés des photorécepteurs de la rétine.
L'étude comparée des pigments rétiniens permet de placer l'Homme parmi les Primates.
Le message nerveux visuel emprunte des voies nerveuses jusqu'au cortex visuel.

Aires visuelles et perception visuelle
L'imagerie fonctionnelle du cerveau permet d'identifier et d'observer des aires spécialisées dans la reconnaissance des couleurs, ou des formes, ou du mouvement.

Aires cérébrales et plasticité
La reconnaissance d'un mot écrit nécessite une collaboration entre aires visuelles, mémoire et des structures liées au langage.

Couleurs et arts
Colorants et pigments.
Approche historique.
Influence d'un ou plusieurs paramètres sur la couleur de certaines espèces chimiques.
Synthèse soustractive ; synthèse additive.
Application à la peinture et à l'impression couleur.

Acquis du collège : lumière blanche composée de lumières colorées, couleur d'un objet, synthèse additive, synthèse d'une espèce chimique.
Limites :
L'appui sur des maladies et des anomalies n'implique pas une connaissance exhaustive de celles-ci.
On n'aborde ni l'organisation détaillée de la rétine ni le fonctionnement des photorécepteurs. On signale simplement l'élaboration globale d'un message nerveux acheminé par le nerf optique.
Il ne s'agit pas d'une étude exhaustive des techniques d'exploration du cerveau, des cas cliniques, des maladies et des anomalies de la vision.
On n'étudie ni la localisation relative des aires V1 à V5, ni leurs spécialisations, ni les mécanismes précis de la mémoire ou du langage.

La chimie de la perception
La transmission synaptique
La perception repose sur la transmission de messages nerveux, de nature électrique, entre neurones, au niveau de synapses, par l'intermédiaire de substances chimiques : les neurotransmetteurs.

Les perturbations chimiques de la perception
Certaines substances hallucinogènes perturbent la perception visuelle. Leur action est due à la similitude de leur structure moléculaire avec celle de certains neurotransmetteurs du cerveau auxquels elles se substituent.
Leur consommation entraîne des troubles du fonctionnement général de l'organisme, une forte accoutumance ainsi que des « flash-back » imprévisibles.

Acquis du collège et de la classe de seconde : Système nerveux, organes sensoriels, récepteur, centres nerveux (moelle épinière, cerveau), nerf sensitif, neurones, altération des récepteurs sensoriels par l'environnement, cerveau, centre d'analyse et lieu de la perception, variation du débit sanguin en fonction de l'activité d'un organe.
Communication au sein d'un réseau de neurones, action de la consommation ou de l'abus de certaines substances sur les récepteurs et les effecteurs.

Limites :
On se contente, à travers l'observation iconographique de vésicules au niveau synaptique, de mettre en évidence l'intervention d'un neurotransmetteur.
L'action du LSD (et éventuellement d'autres drogues) est expliquée au niveau moléculaire.
Le volet « éducation à la santé » doit être développé.

COMPÉTENCES EXIGIBLES
Exploiter les conditions de visibilité d'un objet.
Porter un regard critique sur une conception de la vision à partir de l'étude d'un document.
Décrire le modèle de l'oeil réduit et le mettre en correspondance avec l'oeil réel.
Reconnaître la nature convergente ou divergente d'une lentille mince.
Représenter symboliquement une lentille mince convergente ou divergente.
Déterminer graphiquement la position, la grandeur et le sens de l'image d'un objet-plan donnée par une lentille convergente.
Modéliser l'accommodation du cristallin.
Reconnaître la nature du défaut d'un oeil à partir des domaines de vision et inversement.
Associer à chaque défaut un ou plusieurs modes de correction possibles.
Exploiter la relation liant la vergence et la distance focale.
Déterminer les rôles des photorécepteurs et de l'organisation anatomique des voies visuelles dans la perception d'une image.
Relier :
- certaines maladies et certaines anomalies génétiques à des déficiences visuelles ;
- certaines caractéristiques de la vision à certaines propriétés et à la répartition des photorécepteurs de la rétine.
- Justifier la place de l'Homme au sein des Primates à partir de la comparaison des opsines ou des gènes les codant.
- Expliquer à partir de résultats d'exploration fonctionnelle du cerveau ou d'étude de cas cliniques, la notion de spécialisation fonctionnelle des aires visuelles.
Établir les relations entre coopération des aires cérébrales, plasticité des connexions et activité de lecture.

Rechercher et exploiter des informations portant sur les pigments, les colorants et leur utilisation dans le domaine des arts.
Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer la présence de différents colorants dans un mélange.
Pratiquer une démarche expérimentale pour mettre en évidence l'influence de certains paramètres sur la couleur d'espèces chimiques.
Distinguer synthèses soustractive et additive.
Exploiter un cercle chromatique.
Interpréter la couleur d'un mélange obtenu à partir de matières colorées.

Mettre en évidence la nature chimique de la transmission du message nerveux entre deux neurones par la mise en relation de documents, dont des électronographies.
Expliquer le mode d'action de substances hallucinogènes (ex. : LSD ou « acide ») par la similitude de leur structure moléculaire avec celle de certains neurotransmetteurs du cerveau auxquels elles se substituent.
Expliquer l'action d'une drogue dans la perturbation de la communication nerveuse qu'elle induit et les dangers de sa consommation tant d'un point de vue individuel que sociétal.

THÈME 2 : Nourrir l'humanité

Une population de neuf milliards d'humains est prévue au XXIème siècle. Nourrir la population mondiale est un défi majeur qui ne peut être relevé sans intégrer des considérations géopolitiques, socio-économiques et environnementales.
L'élève sera amené à percevoir la complexité des questions qui se posent désormais à chacun, dans sa vie de citoyen, tant au niveau individuel que collectif, et à l'humanité concernant la satisfaction des besoins alimentaires.
Il élaborera quelques éléments de réponses, scientifiquement étayées, à certaines de ces interrogations concernant l'accroissement de la production agricole, la conservation des aliments et leurs transformations.
Il prendra conscience que pour obtenir, par l'amélioration des pratiques culturales, une augmentation des rendements et de la productivité agricoles, dans un contexte historique et économique de développement des populations mondiales, il est désormais nécessaire de prendre en compte :
- l'impact sur l'environnement, dont les interactions et les échanges entre les êtres vivants et leurs milieux, et la gestion durable des ressources que représentent le sol et l'eau ;
- les conséquences sur la santé.
Par une approche historique et culturelle, l'élève aborde les processus physiques, chimiques et biologiques de la transformation et de la conservation des aliments. Il acquiert des connaissances qui lui permettent d'adopter des comportements responsables en matière de risque alimentaire. (même objectif moral contestable)

NOTIONS ET CONTENUS
Vers une agriculture durable au niveau de la planète

Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales
L'agriculture repose sur la création et la gestion d'agrosystèmes dans le but de fournir des produits (dont les aliments) nécessaires à l'humanité.
Dans un agrosystème, le rendement global de la production par rapport aux consommations de matière et d'énergie conditionne le choix d'une alimentation d'origine animale ou végétale, dans une perspective de développement durable.

Une agriculture pour nourrir les Hommes
L'exportation de biomasse, la fertilité des sols, la recherche de rendements et l'amélioration qualitative des productions posent le problème :
- des apports dans les cultures (engrais, produits phytosanitaires, etc.) ;
- des ressources en eau ;
- de l'amélioration des races animales et des variétés végétales par la sélection génétique, les manipulations génétiques, le bouturage ou le clonage ;
- du coût énergétique et des atteintes portées à l'environnement.
Le choix des techniques culturales doit concilier la production, la gestion durable de l'environnement et la santé.

Qualité des sols et de l'eau
Le sol : milieu d'échanges de matière.
Engrais et produits phytosanitaires ; composition chimique.
Eau de source, eau minérale, eau du robinet ; composition chimique d'une eau de consommation.
Critères physicochimiques de potabilité d'une eau. Traitement des eaux naturelles.

Acquis (collège et seconde) :
SVT : caractéristiques du milieu et répartition des êtres vivants ; peuplement d'un milieu ; biodiversité ; production alimentaire par l'élevage ou la culture ou par une transformation biologique ; le sol, patrimoine durable ; producteurs ; synthèse de matière organique à la lumière ; biomasse ; gènes ; allèles, ADN ; transgenèse ; reproduction sexuée et unicité des individus.
SPC : l'eau dans l'environnement, mélanges aqueux, mélanges homogènes et corps purs, l'eau solvant, formules de quelques ions, protocole de tests de reconnaissance de certains ions.

Limites : On se limite à la quantification des flux d'énergie et de matière sans identifier ni expliquer les mécanismes biologiques explicatifs.
Aucune exhaustivité n'est attendue dans la connaissance des pratiques de cultures et d'élevages.
Les mécanismes cellulaires du bouturage ne sont pas à connaître.
Les étapes du clonage et des manipulations génétiques ne sont pas étudiées pour elles-mêmes mais pour leur intérêt en agriculture.

Qualité et innocuité des aliments : le contenu de nos assiettes

Biologie des microorganismes et conservation des aliments
Certaines techniques de conservation se fondent sur la connaissance de la biologie des microorganismes, dont certains sont pathogènes, et visent à empêcher leur développement.

Conservation des aliments, santé et appétence alimentaire
La conservation des aliments permet de reculer la date de péremption tout en préservant leur comestibilité et leurs qualités nutritives et gustatives.
Les techniques de conservation peuvent modifier les qualités gustatives et nutritionnelles des aliments et provoquer parfois des troubles physiologiques chez le consommateur.

Conservation des aliments
Effet du dioxygène de l'air et de la lumière sur certains aliments. Rôle de la lumière et de la température dans l'oxydation des produits naturels.
Conservation des aliments par procédé physique et par procédé chimique.

Se nourrir au quotidien : exemple des émulsions
Structure simplifiée des lipides.
Espèces tensioactives ; partie hydrophile, partie hydrophobe.
Formation de micelles.

Acquis (collège et seconde) : Transformation biologique : microorganismes, aspect gustatif.
Les changements d'état, composition de l'air, les atomes pour comprendre la réaction chimique.
Limites : Il ne s'agit pas : - d'établir une liste exhaustive des agents pathogènes, des intoxications alimentaires et des symptômes de ces dernières ; - d'étudier les techniques de conservation des aliments pour elles-mêmes ; - de lister tous les conservateurs et leurs effets supposés sur la santé.

COMPÉTENCES EXIGIBLES
Comparer la part d'intervention de l'Homme dans le fonctionnement d'un écosystème et d'un agrosystème.
Montrer que consommer de la viande ou un produit végétal n'a pas le même impact écologique.
Comparer les bilans d'énergie et de matière (dont l'eau) d'un écosystème et de différents agrosystèmes (cultures, élevages), à partir de données prélevées sur le terrain ou dans des bases de données et traitées par des logiciels de calculs ou de simulation.
Expliquer, à partir de résultats simples de croisements, le principe de la sélection génétique (« vigueur hybride » et « homogénéité de la F1 »).
Relier les progrès de la science et des techniques à leur impact sur l'environnement au cours du temps.
Étudier l'impact sur la santé ou l'environnement de certaines pratiques agricoles (conduite d'un élevage ou d'une culture).
Exploiter des documents et mettre en oeuvre un protocole pour comprendre les interactions entre le sol et une solution ionique en termes d'échanges d'ions.
Mettre en oeuvre un protocole expérimental pour doser par comparaison une espèce présente dans un engrais ou dans un produit phytosanitaire.
Réaliser une analyse qualitative d'une eau.
Rechercher et exploiter des informations concernant :
- la potabilité d'une eau ;
- le traitement des eaux naturelles ;
- l'adoucissement d'une eau dure.

Expliquer à partir de données expérimentales ou documentaires le rôle des conditions physico-chimiques sur le développement de micro-organismes.
Expliquer les conseils de conservation donnés aux consommateurs.
Identifier les avantages et les inconvénients pour le consommateur de certains traitements appliqués dans le cadre de la conservation des aliments.
Utiliser des arguments scientifiques pour confirmer ou infirmer certaines affirmations véhiculées dans les médias ou dans les publicités concernant l'action de certains produits alimentaires sur la santé.
Mettre en oeuvre un protocole pour mettre en évidence l'oxydation des aliments.
Distinguer une transformation physique d'une réaction chimique.
Associer un changement d'état à un processus de conservation.
Extraire et organiser des informations pour :
- rendre compte de l'évolution des modes de conservation des aliments ;
- analyser la formulation d'un produit alimentaire.
Interpréter le rôle d'une espèce tensioactive dans la stabilisation d'une émulsion.
Pratiquer une démarche expérimentale pour mettre en évidence les conditions physicochimiques nécessaires à la réussite d'une émulsion culinaire.

Thème 3 : Féminin/masculin (l'ensemble de cette partie ne triate plus de sexe mais de sexualité ou plutôt de refus du sexe dans sa dimension procréative; elle est moralement inacceptable)

La prise en charge de façon responsable de sa vie sexuelle par ce futur adulte rend nécessaire de parfaire une éducation à la sexualité qui a commencé au collège.
Ce thème vise à fournir à l'élève des connaissances scientifiques clairement établies, qui ne laissent de place ni aux informations erronées sur le fonctionnement de son corps ni aux préjugés.
Ce sera également l'occasion d'affirmer que si l'identité sexuelle et les rôles sexuels dans la société avec leurs stéréotypes appartiennent à la sphère publique, l'orientation sexuelle fait partie, elle, de la sphère privée.
A l'issue de cet enseignement l'élève devrait être capable d'expliquer :
- à un niveau simple, par des mécanismes hormonaux, les méthodes permettant de choisir le moment de procréer ou d'aider un couple stérile à avoir un enfant ;
- comment un comportement individuel raisonné permet de limiter les risques de contamination et de propagation des infections sexuellement transmissibles (IST) ;
- le déterminisme génétique et hormonal du sexe biologique, et de différencier ainsi identité et orientation sexuelles ;
- que l'activité sexuelle chez l'Homme repose en partie sur des phénomènes biologiques, en particulier l'activation du système de récompense.

NOTIONS ET CONTENUS

Prendre en charge de façon conjointe et responsable sa vie sexuelle

La connaissance de plus en plus précise des hormones naturelles contrôlant les fonctions de reproduction humaine a permis progressivement la mise au point de molécules de synthèse qui permettent une maîtrise de la procréation de plus en plus adaptée, avec de moins en moins d'effets secondaires.
Ces molécules de synthèse sont utilisées dans :
- la contraception régulière (« la pilule ») ;
- la contraception d'urgence ;
- l'IVG médicamenteuse.
Elles sont également utilisées dans les techniques de procréation médicalement assistée (PMA) qui permettent ou facilitent la fécondation et/ou la gestation dans les cas de stérilité ou d'infertilité.
Les IST, causes de stérilité, et leur propagation au sein de la population peuvent être évitées par des comportements individuels adaptés.

Acquis du collège : reproduction sexuée, fécondation, nidation, cellules reproductrices (spermatozoïdes, ovules), organes reproducteurs, caractères sexuels secondaires, origine hormonale et caractéristiques de la puberté, règles, ménopause, rapport sexuel, embryon, hormones ovariennes (oestrogènes, progestérone), organe-cible, maîtrise de la reproduction : contraception (chimique ou mécanique), contragestion, interruption de grossesse, effet abortif, PMA.
Limites :
Seuls les mécanismes régulateurs permettant de comprendre les phénomènes moléculaires des actions contraceptives sont à connaître.
Les mécanismes cellulaires d'action des molécules hormonales ne sont pas au programme.
Il ne s'agit pas de prendre en compte toutes les causes de stérilité ni toutes les techniques de procréation médicalement assistée mais de montrer que leurs principes reposent sur des connaissances scientifiques.
Le cadre éthique doit être discuté.
L'étude exhaustive des IST et de leurs agents infectieux n'est pas l'objectif du programme.
Le volet « éducation à la santé » doit être développé.

Devenir homme ou femme

La mise en place des structures et de la fonctionnalité des appareils sexuels se réalise sur une longue période qui va de la fécondation à la puberté, en passant par le développement embryonnaire et foetal.

Acquis du collège : Chromosomes sexuels, gène, caractères héréditaires, organes reproducteurs, caractères sexuels secondaires, puberté, embryon.
Limites : On étudie les trois étapes de la différenciation mais :
- le lien entre sexe génétique et sexe phénotypique s'appuie sur des données médicales et non expérimentales ;
- on n'entre pas dans le détail des mécanismes montrant l'influence du sexe génétique sur le sexe phénotypique (gène SRY, protéine TDF).

Vivre sa sexualité

Le comportement sexuel chez les Mammifères est contrôlé, entre autres, par les hormones et le système de récompense.
Au cours de l'évolution, l'influence hormonale dans le contrôle du comportement de reproduction diminue, et corrélativement le système de récompense devient prépondérant dans la sexualité de l'Homme et plus généralement des primates hominoïdes.
Les facteurs affectifs et cognitifs, et surtout le contexte culturel, ont une influence majeure sur le comportement sexuel humain.

Acquis du collège : système nerveux, centres nerveux.
Limites : on s'en tiendra à une approche descriptive du déterminisme hormonal du comportement sexuel et de l'intervention du système de récompense, sans explication à l'échelle cellulaire ou moléculaire.

COMPÉTENCES EXIGIBLES

Replacer dans le temps et dans la société la chronologie de l'apparition des méthodes de régulation des naissances.
Identifier les modes d'action des molécules de synthèse et les expliquer par les mécanismes biologiques sur lesquels ils se fondent.
Expliquer les pratiques médicales chimiques mises en oeuvre en cas de déficience de la fertilité du couple.
Relier les conseils d'hygiène, de dépistage, de vaccination et d'utilisation du préservatif aux modes de contamination et de propagation des IST.
Discuter les limites des méthodes de maîtrise de la procréation en s'appuyant sur la législation, l'éthique et l'état des connaissances médicales.

Caractériser à partir de différentes informations et à différentes échelles un individu de sexe masculin ou de sexe féminin.
Expliquer, à partir de données médicales, les étapes de différenciation de l'appareil sexuel au cours du développement embryonnaire.
Différencier, à partir de la confrontation de données biologiques et de représentations sociales ce qui relève :
- de l'identité sexuelle, des rôles en tant qu'individus sexués et de leurs stéréotypes dans la société, qui relèvent de l'espace social ;
- de l'orientation sexuelle qui relève de l'intimité des personnes.

Établir l'influence des hormones sur le comportement sexuel des Mammifères.
Identifier les structures cérébrales qui participent aux processus de récompense à partir de données médicales et expérimentales.

Thème 4 : Le défi énergétique

L'exercice de la responsabilité en matière de développement durable repose sur l'analyse des besoins et des contraintes et sur la recherche de solutions nouvelles à court, moyen ou long terme. Pour cela, les sciences expérimentales apportent leur contribution en permettant en particulier de comprendre qu'aucun développement ne sera durable s'il ne recherche, entre autres :
- la disponibilité et la qualité des ressources naturelles ;
- la maîtrise des ressources énergétiques ;
- la gestion des aléas et risques naturels et/ou industriels ;
- l'optimisation de la gestion de l'énergie.

NOTIONS ET CONTENUS

Activités humaines et besoins en énergie

Besoins énergétiques engendrés par les activités humaines : industries, transports, usages domestiques.
Quantification de ces besoins : puissance, énergie.

Utilisation des ressources énergétiques disponibles

Ressources énergétiques et durées caractéristiques associées (durée de formation et durée estimée d'exploitation des réserves).
Ressources non renouvelables :
- fossiles (charbon, pétroles et gaz naturels) ;
- fissiles (Uranium : isotopes, U23592 : isotope fissile).

Ressources renouvelables.
Le Soleil, source de rayonnement.

Conversion d'énergie.

Centrale électrique thermique à combustible fossile ou nucléaire.
Réaction de combustion.
Réaction de fission.
Réaction de fusion.
Le Soleil, siège de réactions de fusion nucléaire.
Exploitation des ressources renouvelables.

Optimisation de la gestion et de l'utilisation de l'énergie

Transport et stockage de l'énergie.
Accumulateur électrochimique et pile à combustible.
Sous-produits de l'industrie nucléaire. Décroissance radioactive.
Effet de serre.

Les acquis du collège : les changements d'état de l'eau, les combustions, les atomes pour comprendre la réaction chimique, pile électrochimique et énergie chimique, l'alternateur, tension alternative, puissance et énergie électriques.

COMPÉTENCES EXIGIBLES

Exploiter des documents et/ou des illustrations expérimentales pour mettre en évidence différentes formes d'énergie.
Connaître et utiliser la relation liant puissance et énergie.
Rechercher et exploiter des informations sur des appareils de la vie courante et sur des installations industrielles pour porter un regard critique sur leur consommation énergétique et pour appréhender des ordres de grandeur de puissance.

Rechercher et exploiter des informations pour :
- associer des durées caractéristiques à différentes ressources énergétiques ;
- distinguer des ressources d'énergie renouvelables et non renouvelables ;
- identifier des problématiques d'utilisation de ces ressources.
Mettre en oeuvre un protocole pour séparer les constituants d'un mélange de deux liquides par distillation fractionnée.
Utiliser la représentation symbolique ^A_ZX pour distinguer des isotopes.

Schématiser une chaîne énergétique pour interpréter les transformations d'énergie en termes de conversion et de dégradation.

Identifier les différentes formes d'énergie intervenant dans une centrale thermique à combustible fossile ou nucléaire.
Interpréter l'équation d'une réaction nucléaire en utilisant la notation symbolique du noyau ^A_ZX.
À partir d'exemples donnés d'équations de réactions nucléaires, distinguer fission et fusion.
Exploiter les informations d'un document pour comparer :
- les énergies mises en jeu dans des réactions nucléaires et dans des réactions chimiques ;
- l'utilisation de différentes ressources énergétiques.

Rechercher et exploiter des informations pour comprendre :
- la nécessité de stocker et de transporter l'énergie ;
- l'utilisation de l'électricité comme mode de transfert de l'énergie ;
- la problématique de la gestion des déchets radioactifs.
Analyser une courbe de décroissance radioactive.
Faire preuve d'esprit critique : discuter des avantages et des inconvénients de l'exploitation d'une ressource énergétique, y compris en terme d'empreinte environnementale.

Classe de Terminale S

Enseignement commun (dit spécifique)
Thème 1 - La Terre dans l'Univers, la vie, l'évolution du vivant

Thème 1-A Génétique et évolution

A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique
[La formulation de la partie génétique sur la diversité est BIEN MEILLEURE et montre une prudence remarquable mais combien de temps perdu avec les anciens programmes....]
La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédée comme toute division d'un doublement de la quantité d'ADN (réplication). Dans son schéma général, elle produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde.
Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues d'une même paire.
Les chromosomes ainsi remaniés subissent un brassage interchromosomique résultant de la migration aléatoire des chromosomes homologues lors de la 1ère division de méiose. Une diversité potentiellement infinie de gamètes est ainsi produite.
Des anomalies peuvent survenir. Un crossing-over inégal aboutit parfois à une duplication de gène. Un mouvement anormal de chromosomes produit une cellule présentant un nombre inhabituel de chromosomes. Ces mécanismes, souvent sources de troubles, sont aussi parfois sources de diversification du vivant (par exemple à l'origine des familles multigéniques).

Objectifs et mots-clés. Brassage génétique inter et intrachromosomique au cours de la méiose. Diversité des gamètes. Stabilité des caryotypes.
(Collège, seconde, première. La mitose, les mutations, les allèles. Première idée de la recombinaison.)
[Limites. La nomenclature des phases de la méiose n'est pas exigible. La description cytologique de la méiose s'appuie sur le seul cas de la production de gamètes chez les animaux diploïdes à cycle monogénétique. Les mécanismes moléculaires de la recombinaison ne sont pas au programme. L'analyse des produits de méiose se limite aux diplontes par l'étude des descendants issus d'un croisement avec un homozygote récessif pour tous les loci étudiés : la génétique des haplontes n'est pas au programme.]
Convergence. Mathématiques : probabilités.
Pistes. Croisement entre la combinatoire génétique et la formalisation mathématique.
Capacités et attitudes
Ordonner et interpréter des observations microscopiques de cellules en méiose.
Effectuer une analyse statistique simple d'un brassage interchromosomique (en analysant des produits de méiose).
Représenter schématiquement le déroulement de la méiose à partir d'une cellule diploïde.
Effectuer une analyse statistique simple d'un remaniementintrachromosomique (en analysant des produits de méiose)
Illustrer schématiquement le mécanisme du crossing-over et ses conséquences génétiques.
Illustrer schématiquement les mécanismes expliquant certaines anomalies chromosomiques.

Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle s'unissent : leur fusion conduit à un zygote. La diversité génétique potentielle des zygotes est immense. Chaque zygote contient une combinaison unique et nouvelle d'allèles. Seule une fraction de ces zygotes est viable et se développe.

Objectifs et mots-clés. La fécondation est abordée à partir d'un exemple choisi chez une espèce animale présentant un cycle monogénétique diplophasique.
(Collège, seconde, première. Première idée des mécanismes de la fécondation.)
[Limites. Seules les notions de portée générale sont exigibles. Si l'élève doit pouvoir illustrer son propos par un exemple, aucun n'est imposé par le programme. Si l'on met en évidence la fusion des matériels nucléaires, les autres phénomènes cellulaires de la fécondation (réaction acrosomiale, réaction corticale, activation métabolique) sont hors programme.]
Pistes. Approche mathématique du risque génétique.
Capacités et attitudes
Observer et interpréter des observations microscopiques relatives à la fécondation.
Réaliser une analyse statistique simple des résultats d'une fécondation.
Décrire schématiquement un exemple de fécondation et ses conséquences génétiques.

-A-2 Diversification génétique et diversification des êtres vivants
L'association des mutations et du brassage génétique au cours de la méiose et de la fécondation ne suffit pas à expliquer la totalité de la diversification génétique des êtres vivants. Il s'agit ici de donner une idée de l'existence de la diversité des processus impliqués, sans chercher une étude exhaustive. En outre, une diversification des êtres vivants n'est pas toujours liée à une diversification génétique.
Bilan : processus de diversification du vivant.

D'autres mécanismes de diversification des génomes existent : hybridations suivies de polyploïdisation, transfert par voie virale, etc. S'agissant des gènes impliqués dans le développement, des formes vivantes très différentes peuvent résulter de variations dans la chronologie et l'intensité d'expression de gènes communs, plus que d'une différence génétique. Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des génomes : associations (dont symbioses) par exemple.
Chez les vertébrés, le développement de comportements nouveaux, transmis d'une génération à l'autre par voie non génétique, est aussi source de diversité : chants d'oiseaux, utilisation d'outils, etc.

Objectifs et mots-clés. Il s'agit de montrer la variété des mécanismes de diversification à l'œuvre et l'apport de la connaissance des mécanismes du développement dans la compréhension des mécanismes évolutifs.
[Limites. Un traitement exhaustif des mécanismes possibles n'est pas attendu.]
Capacités et attitudes
Étudier les modalités d'une modification du génome.
Comparer des gènes du développement pour en identifier les homologies de séquences.
Interpréter un changement évolutif en termes de modification du développement.
Étudier un exemple de diversification du vivant sans modification du génome.

 A-3 De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité
[La formulation est ici aussi bien meilleure mais comme elle s'appuie sur celle du programme de 2nde qui présente de façon trop précoce la dérive génétique, les enseignants auront du mal à gérer les fausses représentations induites ... si le collègue de 2nde a traité cette partie...]
La biodiversité a été définie et présentée comme produit et étape de l'évolution. Dans les classes précédentes, il a été montré que des individus porteurs de diverses combinaisons génétiques peuvent différer par leurs potentiels reproducteurs (plus grande attirance sexuelle exercée sur le partenaire ; meilleure résistance à un facteur du milieu, aux prédateurs ; meilleur accès à la nourriture, etc.). Cette influence, associée à la dérive génétique, conduit à une modification de la diversité génétique des populations au cours du temps.
Bilan : la biodiversité et sa modification.

Sous l'effet de la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants et du hasard, [«sous l'effet ....du hasard » : cela ne veut rien dire...il fallait dire « ou par hasard» ou encore parler d'indéterminisme ; le hasard ne peut désigner une causalité....soit l'on considère que le hasard résulte d'une méconnaissance (cause inconnue ou trop complexe) soit d'une structure profonde de la réalité indéterminée (cause qui peut agir ou ne pas agir)...] la diversité des populations change au cours des générations. L'évolution est la transformation des populations qui résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants. [Cette phrase est surtout à ne pas sortir de son contexte du fait de son caractère très partiel : l'évolution se réfère aux espèces et non aux populations et est bien autre chose qu'un TRI].

Objectifs et mots-clés. On insistera sur l'existence d'une survie différentielle et sur la diversité de l'effectif des descendants des individus qui conduisent à une modification des populations. Sélection naturelle et dérive génétique sont replacées dans ce cadre global.
Capacités et attitudes
Analyser une situation concrète, à partir d'arguments variés (données génétiques, paléontologiques, biologiques, arbres phylogénétiques, etc.).

La diversité du vivant est en partie décrite comme une diversité d'espèces.
La définition de l'espèce est délicate et peut reposer sur des critères variés qui permettent d'apprécier le caractère plus ou moins distinct de deux populations (critères phénotypiques, interfécondité, etc.). Le concept d'espèce s'est modifié au cours de l'histoire de la biologie. Une espèce peut être considérée comme une population d'individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations. Une population d'individus identifiée comme constituant une espèce n'est définie que durant un laps de temps fini. On dit qu'une espèce disparaît si l'ensemble des individus concernés disparaît ou cesse d'être isolé génétiquement. Une espèce supplémentaire est définie si un nouvel ensemble s'individualise.

Objectifs et mots-clés. Dans la continuité de l'approche des classes précédentes, il convient de montrer que l'espèce est une réalité statistique, collective et que c'est dans cette optique que la spéciation peut être envisagée.
[Limites. Il ne s'agit pas de conduire à une définition incontestable de l'espèce ou de la spéciation, mais simplement de montrer que ce concept dont on ne peut aujourd'hui se passer pour décrire le monde vivant est pourtant d'une nature très délicate.]
Capacités et attitudes
Analyser des exemples de spéciation dans des contextes et selon des mécanismes variés à partir de documents fournis.
Analyser des informations relatives à la définition des limites d'une espèce vivante.
Analyser des exemples d'hybrides interspécifiques fertiles ou non.

A-4 Un regard sur l'évolution de l'Homme
Homo sapiens peut être regardé, sur le plan évolutif, comme toute autre espèce. Il a une histoire évolutive et est en perpétuelle évolution. Cette histoire fait partie de celle, plus générale, des primates.
D'un point de vue génétique, l'Homme et le chimpanzé, très proches, se distinguent surtout par la position et la chronologie d'expression de certains gènes.
Le phénotype humain, comme celui des grands singes proches, s'acquiert au cours du développement pré et postnatal, sous l'effet de l'interaction entre l'expression de l'information génétique et l'environnement (dont la relation aux autres individus).
Les premiers primates fossiles datent de - 65 à -50 millions d'années. Ils sont variés et ne sont identiques ni à l'Homme actuel, ni aux autres singes actuels. La diversité des grands primates connue par les fossiles, qui a été grande, est aujourd'hui réduite.
Homme et chimpanzé partagent un ancêtre commun récent. Aucun fossile ne peut être à coup sûr considéré comme un ancêtre de l'homme ou du chimpanzé.
Le genre Homo regroupe l'Homme actuel et quelques fossiles qui se caractérisent notamment par une face réduite, un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette, un style de bipédie avec trou occipital avancé et aptitude à la course à pied, une mandibule parabolique, etc. Production d'outils complexes et variété des pratiques culturelles sont associées au genre Homo, mais de façon non exclusive. La construction précise de l'arbre phylogénétique du genre Homo est controversée dans le détail.

Objectif. Appliquer au cas Homo sapiens les acquis en matière d'évolution. (Collège, première : premières idées sur la place de l'Homme dans l'évolution ; pigments rétiniens et place de l'Homme parmi les primates.)
[Limites. L'étude de fossiles n'a aucun objectif exhaustif. Il s'agit simplement d'illustrer la diversité des primates fossiles, notamment de ceux habituellement classés dans le genre Homo. Aucun arbre phylogénétique précis n'est exigible mais comment, en s'appuyant sur tel ou tel caractère, on aborde sa construction. La controverse sur le détail précis de l'arbre est évoquée et illustre une question scientifique en devenir. Cependant, les différentes conceptions en présence ne sont en aucun cas exigibles.]
Convergence. Philosophie : Regards croisés sur l'Homme.
Pistes. Étude comparée des primates ; arts de la préhistoire.
Capacités et attitudes
Comparer les génotypes de différents primates. Positionner quelques espèces de primates actuels ou fossiles, dans un arbre phylogénétique, à partir de l'étude de caractères ou de leurs productions.

A-5 Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l'évolution : l'exemple de la vie fixée chez les plantes
L'organisation fonctionnelle des plantes (angiospermes) est mise en relation avec les exigences d'une vie fixée en relation avec deux milieux, l'air et le sol. Au cours de l'évolution, des processus trophiques, des systèmes de protection et de communication, ainsi que des modalités particulières de reproduction se sont mis en place. L'objectif de ce thème est, sans rentrer dans le détail des mécanismes, de comprendre les particularités d'organisation fonctionnelle de la plante et de les mettre en relation avec le mode de vie fixé. Bilans : schéma général de la plante, organisation et fonction de la fleur.

Les caractéristiques de la plante sont en rapport avec la vie fixée à l'interface sol/air dans un milieu variable au cours du temps. Elle développe des surfaces d'échanges de grande dimension avec l'atmosphère (échanges de gaz, capture de la lumière) et avec le sol (échange d'eau et d'ions). Des systèmes conducteurs permettent les circulations de matières dans la plante, notamment entre systèmes aérien et souterrain. Elle possède des structures et des mécanismes de défense (contre les agressions du milieu, les prédateurs, les variations saisonnières).

Objectif et mots-clés. Il s'agit d'aboutir à une vue globale de la plante, de ses différents organes et de leurs fonctions. Un schéma fonctionnel synthétique permet de présenter les notions à retenir. L'étude d'une coupe anatomique permet de repérer les deux grands types de tissus conducteurs.
(Collège. Première approche de l'organisation végétale.)
[Limites. Le raisonnement s'appuie uniquement sur l'observation d'une plante en tant qu'organisme. L'anatomie végétale n'est pas un objectif de formation : on se limite au repérage du phloème et du xylème et à l'indication de leurs rôles - sans mécanisme - dans la conduction des sèves. Les mécanismes immunitaires des végétaux ne sont pas au programme.]
Pistes. Modélisation fractale de l'augmentation de surface du système foliaire ou racinaire.
Étude d'hormones végétales et de leurs actions sur la croissance, le passage de la mauvaise saison.
Capacités et attitudes
Conduire une étude morphologique simple d'une plante commune.
Réaliser et observer une coupe anatomique dans une tige ou une racine.
Effectuer une estimation (ordre de grandeur) des surfaces d'échanges d'une plante par rapport à sa masse ou son volume.
Comparer avec un mammifère par exemple.
Représenter schématiquement l'organisation d'une plante-type et savoir en décrire un exemple.
Recenser, extraire et exploiter des informations concernant des mécanismes protecteurs chez une plante (production de cuticules, de toxines, d'épines, etc.). Analyser les modalités de résistance d'une plante aux variations saisonnières.

L'organisation florale, contrôlée par des gènes de développement, et le fonctionnement de la fleur permettent le rapprochement des gamètes entre plantes fixées. La pollinisation de nombreuses plantes repose sur une collaboration animal pollinisateur/plante produit d'une coévolution. À l'issue de la fécondation, la fleur se transforme en fruits contenant des graines. La dispersion des graines est nécessaire à la survie et à la dispersion de la descendance. Elle repose souvent sur une collaboration animal disséminateur/plante produit d'une coévolution.

Objectif et mots-clés. Fleur, pistil (ovaire, ovule), étamine, pollen. Fruit, graine. Pollinisation par le vent et les animaux.
[Limites. Seule une vision élémentaire de la reproduction sexuée est ici attendue. Sont explicitement hors programme : la structure du grain de pollen, sa formation, les mécanismes de la double fécondation, les mécanismes de formation de la graine ou du fruit. La coévolution est constatée comme un résultat, mais ses mécanismes ne sont pas demandés. La connaissance exhaustive des gènes du développement floral.]
Pistes. Études de coévolution.
Capacités et attitudes Étude des mécanismes de transformation de la fleur en fruit.
Réaliser la dissection d'une fleur simple et traduire les observations sous une forme schématique simple (diagramme floral).
Mettre en évidence les relations entre une plante et un animal pollinisateur.
Mettre en évidence les relations entre une plante et un animal assurant sa dissémination.

Thème 1-B - Le domaine continental et sa dynamique
En classe de première S, l'attention s'est portée principalement sur les domaines océaniques. On aborde ici les continents. Il s'agit de dégager les caractéristiques de la lithosphère continentale et d'en comprendre l'évolution à partir de données de terrain. La compréhension de la dynamique de la lithosphère devient ainsi plus complète. Bilans : granite, gabbro, basalte, péridotite ; le modèle de la tectonique des plaques ; volcanisme, recyclage des matériaux de la croûte ; notions d'érosion, transport, sédimentation.

B-1 La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale
La croûte continentale affleure dans les régions émergées. L'examen de données géologiques permet à la fois d'expliquer cette situation et de nuancer cette vision rapide. Les mécanismes de formation des montagnes sont complexes. On se limite au cas des reliefs liés à un épaississement crustal dont les indices peuvent être retrouvés sur le terrain et/ou en laboratoire.

La lithosphère est en équilibre (isostasie) sur l'asthénosphère. Les différences d'altitude moyenne entre les continents et les océans s'expliquent par des différences crustales. La croûte continentale, principalement formée de roches voisines du granite, est d'une épaisseur plus grande et d'une densité plus faible que la croûte océanique. L'âge de la croûte océanique n'excède pas 200 Ma, alors que la croûte continentale date par endroit de plus de 4 Ga. Cet âge est déterminé par radiochronologie. Au relief positif qu'est la chaîne de montagnes, répond, en profondeur, une importante racine crustale.

Capacités et attitudes Réaliser et exploiter une modélisation analogique ou numérique pour comprendre la notion d'isostasie.
Utiliser des données sismiques et leur traitement avec des logiciels pour évaluer la profondeur du Moho.
Déterminer un âge en utilisant la méthode de la droite isochrone.
Recenser, extraire et organiser des données de terrain entre autres lors d'une sortie.

 L'épaisseur de la croûte résulte d'un épaississement lié à un raccourcissement et un empilement. On en trouve des indices tectoniques (plis, failles, nappes) et des indices pétrographiques (métamorphisme, traces de fusion partielle). Les résultats conjugués des études tectoniques et minéralogiques permettent de reconstituer un scénario de l'histoire de la chaîne.

Objectifs et mots-clés. Il s'agit de présenter trois grandes caractéristiques continentales : épaisseur crustale, densité crustale, âges variés et parfois très anciens. La radiochronologie des roches est fondée sur la décroissance radioactive naturelle de certains éléments chimiques présents dans les minéraux qui les constituent. On étudie un exemple d'indice tectonique et un indice pétrographique de raccourcissement.
[Limites. L'interrogation en SVT au baccalauréat ne portera pas sur les formalisations mathématiques et/ou physiques de la radioactivité. L'étude de radiochronologie se limite à un cas : droite isochrone Rb/Sr. Les connaissances pétrographiques se limitent au rappel de ce qui a été vu en classe de première pour le granite. L'étude de la gravimétrie se limite à l'étude d'une modélisation simple de l'isostasie. Il ne s'agit pas d'étudier dans son ensemble le mécanisme orogénique mais seulement de mettre en évidence l'association sur un exemple de phénomènes tectoniques et pétrographiques.]
Convergences. Mathématiques : exponentielles. Physique : radioactivité. Chimie : transformations chimiques, thermodynamique.
Pistes. La transformation chimique en phase solide ; les processus de fusion partielle.
Capacités et attitudes Repérer, à différentes échelles, des indices simples de modifications tectoniques ou pétrographiques du raccourcissement et de l'empilement.

B-2 La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes
Si les dorsales océaniques sont le lieu de la divergence des plaques et les failles transformantes une situation de coulissage, les zones de subductions sont les domaines de la convergence à l'échelle lithosphérique. Ces régions, déjà présentées en classe de première S, sont étudiées ici pour comprendre une situation privilégiée de raccourcissement et d'empilement et donc de formation de chaînes de montagnes.

Les chaînes de montagnes présentent souvent les traces d'un domaine océanique disparu (ophiolites) et d'anciennes marges continentales passives. La « suture » de matériaux océaniques résulte de l'affrontement de deux lithosphères continentales (collision). Tandis que l'essentiel de la lithosphère continentale continue de subduire, la partie supérieure de la croûte s'épaissit par empilement de nappes dans la zone de contact entre les deux plaques. Les matériaux océaniques et continentaux montrent les traces d'une transformation minéralogique à grande profondeur au cours de la subduction. La différence de densité entre l'asthénosphère et la lithosphère océanique âgée est la principale cause de la subduction. En s'éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique se refroidit et s'épaissit. L'augmentation de sa densité au-delà d'un seuil d'équilibre explique son plongement dans l'asthénosphère. En surface, son âge n'excède pas 200 Ma.

Objectifs et mots-clés. Subduction, collision. Les indices de subduction ou de collision doivent pouvoir être reconnus sur divers types de documents. La succession est présentée comme un scénario type, jamais parfaitement réalisé sur le terrain. Subsidence thermique. Le rôle moteur de la traction par la lithosphère océanique plongeante complète la compréhension de la tectonique des plaques.
Collège. Collision. Première. Nature pétrographique de la lithosphère océanique.
[Limites. Les exemples relèvent du choix du professeur, aucune chaîne de montagne n'est privilégiée. Aucune connaissance d'ensemble d'une chaîne de montagne précise n'est attendue.]
Convergences. Physique-chimie : diagrammes de phase.
Capacités et attitudes Recenser, extraire et organiser des données de terrain entre autres lors d'une sortie.
Repérer à différentes échelles, de l'échantillon macroscopique de roche à la lame mince, des minéraux témoignant de transformations liées à la subduction. Raisonner à l'aide de calculs simples sur le lien entre âge de la lithosphère/densité/subduction.

B-3 Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux
Les zones de subduction sont le siège d'une importante activité magmatique qui aboutit à une production de croûte continentale.

Dans les zones de subduction, des volcans émettent des laves souvent visqueuses associées à des gaz et leurs éruptions sont fréquemment explosives. La déshydratation des matériaux de la croûte océanique subduite libère de l'eau qu'elle a emmagasinée au cours de son histoire, ce qui provoque la fusion partielle des péridotites du manteau sus-jacent. Si une fraction des magmas arrive en surface (volcanisme), la plus grande partie cristallise en profondeur et donne des roches à structure grenue de type granitoïde. Un magma, d'origine mantellique, aboutit ainsi à la création de nouveau matériau continental.

 Objectifs et mots-clés. Accrétion continentale ; granodiorite ; andésite. (Collège. Dynamisme éruptif. Première. Subduction.)
[Limites. Les mécanismes de la fusion se limitent à la mise en évidence du rôle de « fondant » de l'eau. Les réactions minéralogiques de déshydratation ne sont pas exigibles.]
Pistes. Métamorphisme dans la plaque subduite.
Capacités et attitudes Observer à différentes échelles, de l'échantillon macroscopique à la lame mince, les roches mises en place dans un cadre de subduction et comprendre les différences de structures et leur particularités minéralogiques (abondance en minéraux hydroxylés).
Réaliser et exploiter les résultats de modélisations numériques de fusion partielle des roches.
Comparer les compositions minéralogiques d'un basalte et d'une andésite.

B-4 La disparition des reliefs
Tout relief est un système instable qui tend à disparaître aussitôt qu'il se forme. Il ne s'agit évidemment pas ici d'étudier de façon exhaustive les mécanismes de destruction des reliefs et le devenir des matériaux de démantèlement, mais simplement d'introduire l'idée d'un recyclage en replaçant, dans sa globalité, le phénomène sédimentaire dans cet ensemble.

Les chaînes de montagnes anciennes ont des reliefs moins élevés que les plus récentes. On y observe à l'affleurement une plus forte proportion de matériaux transformés et/ou formés en profondeur. Les parties superficielles des reliefs tendent à disparaître. Altération et érosion contribuent à l'effacement des reliefs. Les produits de démantèlement sont transportés sous forme solide ou soluble, le plus souvent par l'eau, jusqu'en des lieux plus ou moins éloignés où ils se déposent (sédimentation). Des phénomènes tectoniques participent aussi à la disparition des reliefs. L'ensemble de ces phénomènes débute dès la naissance du relief et constitue un vaste recyclage de la croûte continentale.

 Objectifs et mots-clés. Il s'agit de montrer que les chaînes de montagnes sont des systèmes dynamiques et disparaissent. Comme les matériaux océaniques, la lithosphère continentale est recyclée en permanence. Les mécanismes sont cependant différents, ce qui explique que la croûte continentale puisse conserver les roches les plus anciennes de la Terre.
(Collège. L'eau, agent principal d'érosion, transport, sédimentation ; sédiments, roches sédimentaires.)
[Limites. Aucun exemple précis n'est imposé par le programme. La diagenèse n'est pas au programme.]
Pistes. Approches quantitatives : flux sédimentaire, réajustements isostatiques, vitesse d'érosion.
Convergences. Géographie : altération-climat.
Capacités et attitudes Recenser, extraire et organiser des données de terrain entre autres lors d'une sortie.
Exploiter des données cartographiques.
Utiliser des images ou des données satellites pour qualifier et éventuellement quantifier l'érosion d'un massif actuel (ordre de grandeur).
Établir un schéma bilan du cycle des matériaux de la croûte continentale.

Thème 2 - Enjeux planétaires contemporains

Thème 2-A - Géothermie et propriétés thermiques de la Terre
L'énergie solaire, d'origine externe au globe terrestre, a été largement abordée dans les programmes de sciences de la vie et de la Terre des classes de seconde et de première. Un flux thermique dont l'origine est interne se dirige aussi vers la surface. L'étudier en classe terminale est à la fois prendre conscience d'une ressource énergétique possible et un moyen de comprendre le fonctionnement global de la planète.
Bilan : flux thermique, convection, conduction, énergie géothermique.

La température croît avec la profondeur (gradient géothermique) ; un flux thermique atteint la surface en provenance des profondeurs de la Terre (flux géothermique). Gradients et flux varient selon le contexte géodynamique. Le flux thermique a pour origine principale la désintégration des substances radioactives contenues dans les roches. Deux mécanismes de transfert thermique existent dans la Terre : la convection et la conduction. Le transfert par convection est beaucoup plus efficace. À l'échelle globale, le flux fort dans les dorsales est associé à la production de lithosphère nouvelle ; au contraire, les zones de subduction présentent un flux faible associé au plongement de la lithosphère âgée devenue dense. La Terre est une machine thermique. L'énergie géothermique utilisable par l'Homme est variable d'un endroit à l'autre. Le prélèvement éventuel d'énergie par l'Homme ne représente qu'une infime partie de ce qui est dissipé.

Objectifs et mots-clés. Il s'agit de montrer le lien étroit entre la compréhension du fonctionnement de la planète et l'utilisation par l'Homme d'une ressource naturelle que l'on peut considérer inépuisable. La compréhension du transfert thermique dans la Terre permet de compléter le schéma de tectonique globale en y faisant figurer la convection mantellique.
(Collège, seconde, première. Il convient de réinvestir les résultats des classes antérieures pour aboutir à une compréhension très globale du fonctionnement de la planète.)
[Limites. Aucune formalisation mathématique de la circulation du flux thermique n'est attendue.]
Convergences. Physique : transferts thermiques.
Pistes. Approche mathématique du flux thermique, calcul du gradient géothermique.
Capacités et attitudes Exploiter des données extraites des atlas régionaux des ressources géothermales en France, concernant la température des fluides extraits dans ces zones.
Exploiter les données recueillies lors d'une sortie locale dans une exploitation géothermique.
Exploiter l'imagerie satellitale et les cartes de répartition mondiale du flux thermique pour replacer les exploitations actuelles dans le cadre structural : magmatisme de rifting, de subduction ou de points chauds. Réaliser des mesures de conduction et de convection à l'aide d'un dispositif ExAO et les traiter avec un tableur informatique.
Réaliser et exploiter une modélisation analogique de convection en employant éventuellement des matériaux de viscosité différente.
Exploiter les imageries de tomographies sismiques.

Thème 2-B La plante domestiquée
Les plantes (on se limite aux angiospermes), directement ou indirectement (par l'alimentation des animaux d'élevage) sont à la base de l'alimentation humaine. Elles constituent aussi des ressources dans différents domaines : énergie, habillement, construction, médecine, arts, pratiques socioculturelles, etc. La culture des plantes constitue donc un enjeu majeur pour l'humanité. Sans chercher l'exhaustivité, il s'agit de montrer que l'Homme agit sur le génome des plantes cultivées et donc intervient sur la biodiversité végétale. L'utilisation des plantes par l'Homme est une très longue histoire, qui va des pratiques empiriques les plus anciennes à la mise en œuvre des technologies les plus modernes.
Bilan : sélection génétique des plantes ; génie génétique.

La sélection exercée par l'Homme sur les plantes cultivées a souvent retenu (volontairement ou empiriquement) des caractéristiques génétiques différentes de celles qui sont favorables pour les plantes sauvages. Une même espèce cultivée comporte souvent plusieurs variétés sélectionnées selon des critères différents ; c'est une forme de biodiversité. Les techniques de croisement permettent d'obtenir de nouvelles plantes qui n'existaient pas dans la nature (nouvelles variétés, hybrides, etc.). Les techniques du génie génétique permettent d'agir directement sur le génome des plantes cultivées.

 Objectifs et mots-clés. Il s'agit de montrer les différentes modalités d'action humaine sur les caractéristiques génétiques des plantes cultivées.
[Limites. Les éléments scientifiques introduits ici permettent un débat sur l'usage de telle ou telle méthode, mais il n'entre pas dans les objectifs de l'enseignement scientifique de trancher, à lui seul, la controverse.]
Convergences. Histoire des arts : la modification des aliments de l'Homme au travers de leur représentation picturale. Histoire et géographie : histoire des plantes cultivées et des civilisations.
Capacités et attitudes Comparer une plante cultivée et son ancêtre naturel supposé.
Recenser, extraire et exploiter des informations afin de comprendre les caractéristiques de la modification génétique d'une plante.

Thème 3 - Corps humain et santé
Dans ce thème, le projet est d'aborder quelques sujets ayant un rapport direct avec de grandes questions de santé en même temps que les bases scientifiques nécessaires pour les traiter. Il s'agit de montrer que la réflexion sur la santé ne peut être conduite sans des connaissances scientifiques solides.

Thème 3-A Le maintien de l'intégrité de l'organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire
Le système immunitaire est constitué d'organes, de cellules et de molécules qui contribuent au maintien de l'intégrité de l'organisme. Le système immunitaire tolère habituellement les composantes de l'organisme mais il réagit à la perception de signaux de danger (entrée d'éléments étrangers, modification des cellules de l'organisme). Par l'activité de ses différents effecteurs, il réduit ou élimine le trouble à l'origine de sa mise en action. La bonne santé d'un individu résulte d'un équilibre dynamique entretenu par des réactions immunitaires en réponse à des dérèglements internes ou des agressions du milieu extérieur (physiques, chimiques ou biologiques). Chez les vertébrés, ce système comprend un ensemble de défenses aux stratégies très différentes : l'immunité innée et l'immunité adaptative.
Bilan : la défense de l'organisme contre les agressions ; immunité ; mémoire immunitaire.

A-1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée
L'immunité innée ne nécessite pas d'apprentissage préalable, est génétiquement héritée et est présente dès la naissance. Elle repose sur des mécanismes de reconnaissance et d'action très conservés au cours de l'évolution. Très rapidement mise en œuvre, l'immunité innée est la première à intervenir lors de situations variées (atteintes des tissus, infection, cancer). C'est une première ligne de défense qui agit d'abord seule puis se prolonge pendant toute la réaction immunitaire. La réaction inflammatoire aiguë en est un mécanisme essentiel. Elle fait suite à l'infection ou à la lésion d'un tissu et met en jeu des molécules à l'origine de symptômes stéréotypés (rougeur, chaleur, gonflement, douleur). Elle prépare le déclenchement de l'immunité adaptative.

 Objectif et mots-clés. Organes lymphoïdes, macrophages, monocytes, granulocytes, phagocytose, mastocytes, médiateurs chimiques de l'inflammation, réaction inflammatoire, médicaments anti-inflammatoires. Il s'agit sur un exemple de montrer le déclenchement d'une réaction immunitaire et l'importance de la réaction inflammatoire. (Collège. Les bases d'immunologie.)
[Limites : la description exhaustive du CMH. La description des récepteurs de l'immunité innée (PRR), des signaux de dangers et les signatures des pathogènes (PAMP). La mise en perspective évolutive du système immunitaire est signalée et permet de rattacher la réflexion sur la santé à cette thématique de sciences fondamentales, mais elle ne fait pas l'objet d'une argumentation particulière.]
Capacités et attitudes Observer et comparer une coupe histologique ou des documents en microscopie avant et lors d'une réaction inflammatoire aiguë.
Recenser, extraire et exploiter des informations, sur les cellules et les molécules impliquées dans la réaction inflammatoire aiguë.
Recenser, extraire et exploiter des informations, y compris expérimentales, sur les effets de médicaments antalgiques et anti- inflammatoires.

A-2 L'immunité adaptative, prolongement de l'immunité innée
Alors que l'immunité innée est largement répandue chez les êtres vivants, l'immunité adaptative est propre aux vertébrés. Elle s'ajoute à l'immunité innée et assure une action plus spécifique contre des molécules, ou partie de molécules. Les cellules de l'immunité adaptative ne deviennent effectrices qu'après une première rencontre avec un antigène grâce aux phénomènes de sélection, d'amplification et de différenciation clonales. Les défenses adaptatives associées avec les défenses innées permettent normalement d'éliminer la cause du déclenchement de la réaction immunitaire. Le système immunitaire, normalement, ne se déclenche pas contre des molécules de l'organisme ou de ses symbiotes. Cela est vrai notamment pour la réponse adaptative. Pourtant, les cellules de l'immunité adaptative, d'une grande diversité, sont produites aléatoirement par des mécanismes génétiques complexes qui permettent potentiellement de répondre à une multitude de molécules. La maturation du système immunitaire résulte d'un équilibre dynamique entre la production de cellules et la répression ou l'élimination des cellules autoréactives.

Objectif et mots-clés. Cellule présentatrice de l'antigène, lymphocytes B, plasmocytes, immunoglobulines (anticorps), séropositivité, lymphocytes T CD4, lymphocytes T auxiliaire, interleukine 2, lymphocytes T CD8, lymphocytes T cytotoxiques ; sélection, amplification, différenciation clonales. L'exemple d'une infection virale (grippe) fait comprendre la mise en place des défenses adaptatives et comment, en collaboration avec les défenses innées, elles parviennent à l'élimination du virus. On insistera sur la réponse adaptative à médiation humorale. On profitera de cette étude pour signaler le mode d'action du VIH et la survenue de maladies opportunistes dans le cas du Sida. L'existence d'une maturation du système immunitaire n'est présentée que de façon globale.
[Limites : la description des mécanismes génétiques à l'origine de la diversité du répertoire immunologique. La présentation de l'antigène aux lymphocytes T, la description du cycle de développement du VIH.]
Capacités et attitudes Recenser, extraire et exploiter des informations, y compris expérimentales, sur les cellules et les molécules intervenant dans l'immunité adaptative. Concevoir et réaliser une expérience permettant de caractériser la spécificité des molécules intervenant dans l'immunité adaptative Concevoir et réaliser des expériences permettant de mettre en évidence les immunoglobulines lors de la réaction immunitaire.

Une fois formés, certains effecteurs de l'immunité adaptative sont conservés grâce à des cellules-mémoires à longue durée de vie. Cette mémoire immunitaire permet une réponse secondaire à l'antigène plus rapide et quantitativement plus importante qui assure une protection de l'organisme vis-à-vis de cet antigène. La vaccination déclenche une telle mémorisation. L'injection de produits immunogènes mais non pathogènes (particules virales, virus atténués, etc.) provoque la formation d'un pool de cellules mémoires dirigées contre l'agent d'une maladie. L'adjuvant du vaccin déclenche la réaction innée indispensable à l'installation de la réaction adaptative. Le phénotype immunitaire d'un individu se forme au gré des expositions aux antigènes et permet son adaptation à l'environnement. La vaccination permet d'agir sur ce phénomène. La production aléatoire de lymphocytes naïfs est continue tout au long de la vie mais, au fil du temps, le pool des lymphocytes mémoires augmente.

 Objectif et mots-clés. Mémoire immunitaire, vaccins. Il s'agit de faire comprendre la base biologique de la stratégie vaccinale qui permet la protection de l'individu vacciné et de la population. On indique que l'adjuvant du vaccin prépare l'organisme au déclenchement de la réaction adaptative liée au vaccin, un peu comme la réaction inflammatoire prépare la réaction adaptative naturelle. (Collège. Premières idées sur les vaccins.)
[Limites : la description exhaustive des types de vaccins et des pratiques vaccinales.]
Capacités et attitudes Recenser, extraire et exploiter des informations sur la composition d'un vaccin et sur son mode d'emploi.

 Thème 3-B Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse
En partant des acquis de la classe de seconde, il s'agit d'apporter une compréhension plus fine du système neuromusculaire et de comprendre un test médical couramment utilisé. C'est aussi l'occasion d'apporter les connaissances indispensables concernant le neurone et la synapse. Bilan : neurone, synapse chimique ; plasticité cérébrale.

B-1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle
Le réflexe myotatique sert d'outil diagnostique pour apprécier l'intégrité du système neuromusculaire : par un choc léger sur un tendon, on provoque la contraction du muscle étiré (exemple du réflexe rotulien ou achilléen).

Le réflexe myotatique est un réflexe monosynaptique. Il met en jeu différents éléments qui constituent l'arc-réflexe. Le neurone moteur conduit un message nerveux codé en fréquence de potentiels d'actions. La commande de la contraction met en jeu le fonctionnement de la synapse neuromusculaire. Mettre en évidence les éléments de l'arc-réflexe à partir de matériels variés (enregistrements, logiciels de simulation). Observer et comparer des lames histologiques de fibre et de nerf. Observer des lames histologiques pour comprendre l'organisation de la moelle épinière.

Objectifs et mots-clés. Les éléments de l'arc-réflexe : stimulus, récepteur, neurone sensoriel, centre nerveux, neurone moteur, effecteur (fibre musculaire). Caractéristiques structurales et fonctionnelles du neurone (corps cellulaire, dendrite, axone, potentiels de repos et d'action). Synapse chimique (bouton synaptique, neuromédiateur - acétylcholine, exocytose, fente synaptique, récepteur post-synaptique, potentiel d'action musculaire). Codage électrique en fréquence, codage chimique en concentration.
[Limites. Sont hors programme : les mécanismes ioniques des potentiels membranaires, les potentiels de récepteurs, les potentiels post-synaptiques et les mécanismes de déclenchement du potentiel d'action musculaire, le couplage excitation-contraction.]
Capacités et attitudes Recenser, extraire et exploiter des informations, afin de caractériser le fonctionnement d'une synapse chimique.
Interpréter les effets de substances pharmacologiques sur le fonctionnement de synapses chimiques.

B-2 De la volonté au mouvement
Si le réflexe myotatique sert d'outil diagnostique pour identifier d'éventuelles anomalies du système neuromusculaire local, il n'est pas suffisant car certaines anomalies peuvent résulter d'anomalies touchant le système nerveux central et se traduire aussi par des dysfonctionnements musculaires. Ainsi, les mouvements volontaires sont contrôlés par le système nerveux central.

L'exploration du cortex cérébral permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l'origine des mouvements volontaires. Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui descendent dans la moelle jusqu'aux motoneurones. C'est ce qui explique les effets paralysants des lésions médullaires. Le corps cellulaire du motoneurone reçoit des informations diverses qu'il intègre sous la forme d'un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d'un seul motoneurone.

 Objectifs et mots-clés. Motoneurone, aire motrice. En se limitant à l'exploitation d'imageries cérébrales simples, il s'agit de montrer l'existence d'une commande corticale du mouvement.
[Limites. Les voies nerveuses de la motricité volontaire sont hors programme.]
Capacités et attitudes Recenser, extraire et exploiter des informations, afin de caractériser les aires motrices cérébrales.

-B-3 Motricité et plasticité cérébrale
Le système nerveux central peut récupérer ses fonctions après une lésion limitée. La plasticité des zones motrices explique cette propriété.

La comparaison des cartes motrices de plusieurs individus montre des différences importantes. Loin d'être innées, ces différences s'acquièrent au cours du développement, de l'apprentissage des gestes et de l'entraînement. Cette plasticité cérébrale explique aussi les capacités de récupération du cerveau après la perte de fonction accidentelle d'une petite partie du cortex moteur. Les capacités de remaniements se réduisent tout au long de la vie, de même que le nombre de cellules nerveuses. C'est donc un capital à préserver et entretenir.

 Objectifs et mots-clés. En s'appuyant sur les notions sur la plasticité cérébrale acquise en première par l'étude de la vision, il s'agit de montrer que cette plasticité affecte aussi le cortex moteur et l'importance de cette plasticité, tant dans l'élaboration d'un phénotype spécifique que dans certaines situations médicales. (Première. Notions sur la plasticité cérébrale.)
[Limites. La plasticité cérébrale n'est pas abordée dans ses mécanismes moléculaires : on se contente de constater des modifications des aires corticales.]
Capacités et attitudes Recenser et exploiter des informations afin de mettre en évidence la plasticité du cortex moteur.

ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ

 Thème 1 - La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution de la vie
Énergie et cellule vivante (on se limite aux cellules eucaryotes)
Tout système vivant échange de la matière et de l'énergie avec ce qui l'entoure. Il est le siège de couplages énergétiques.
- La cellule chlorophyllienne des végétaux verts effectue la photosynthèse grâce à l'énergie lumineuse. Le chloroplaste est l'organite clé de cette fonction. La phase photochimique produit des composés réduits RH2 et de l'ATP. La phase chimique produit du glucose à partir de CO2 en utilisant les produits de la phase photochimique. [Les mécanismes moléculaires de la chaîne photosynthétique et la conversion chimio-osmotique ne sont pas au programme. Seuls les bilans devront être mémorisés. La réduction dans le chloroplaste d'autres substances minérales que le CO2 n'est pas au programme.]
- La plupart des cellules eucaryotes (y compris les cellules chlorophylliennes) respirent : à l'aide de dioxygène, elles oxydent la matière organique en matière minérale. La mitochondrie joue un rôle majeur dans la respiration cellulaire. L'oxydation du glucose comprend la glycolyse (dans le hyaloplasme) puis le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) : dans leur ensemble, ces réactions produisent du CO2 et des composés réduits R'H2. La chaîne respiratoire mitochondriale permet la réoxydation des composés réduits ainsi que la réduction de dioxygène en eau. Ces réactions s'accompagnent de la production d'ATP qui permet les activités cellulaires. [Le détail des réactions chimiques, les mécanismes de la chaîne respiratoire et la conversion chimio-osmotique ne sont pas au programme.]
- Certaines cellules eucaryotes réalisent une fermentation. L'utilisation fermentaire d'une molécule de glucose produit beaucoup moins d'ATP que lors de la respiration. [On se limite aux fermentations alcoolique et lactique.]
- La fibre musculaire utilise l'ATP fourni, selon les circonstances, par la fermentation lactique ou la respiration. L'hydrolyse de l'ATP fournit l'énergie nécessaire aux glissements de protéines les unes sur les autres qui constituent le mécanisme moléculaire à la base de la contraction musculaire. [Les autres aspects de l'énergétique de la fibre musculaire sont exclus.]
- L'ATP joue un rôle majeur dans les couplages énergétiques nécessaires au fonctionnement des cellules. [L'étude préalable des différents exemples du programme permet d'aboutir à une conclusion générale qui ne génère pas en elle-même d'étude complémentaire.]

 Thème 2 - Enjeux planétaires contemporains
Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir
Les enveloppes fluides de la Terre (atmosphère et hydrosphère) sont le siège d'une dynamique liée notamment à l'énergie reçue du Soleil. Elles sont en interaction permanente avec la biosphère et la géosphère. Le climat, à l'échelle globale ou locale, est à la fois le résultat de ces interactions et la condition de leur déroulement. La compréhension, au moins partielle, de cette complexité permet d'envisager une gestion raisonnée de l'influence de l'Homme. Sans chercher l'exhaustivité, l'objectif de ce thème est d'aborder quelques aspects de la relation entre histoire des enveloppes fluides de la Terre et histoire du climat.
- L'atmosphère initiale de la Terre était différente de l'atmosphère actuelle. Sa transformation est la conséquence, notamment, du développement de la vie. L'histoire de cette transformation se trouve inscrite dans les roches, en particulier celles qui sont sédimentaires. [Il s'agit de traiter le passage de l'atmosphère primitive à l'atmosphère oxydante en s'appuyant sur un nombre limité d'arguments pétrographiques.]
- Les bulles d'air contenues dans les glaces permettent d'étudier la composition de l'air durant les 800 000 dernières années y compris des polluants d'origine humaine. La composition isotopique des glaces et d'autres indices (par exemple la palynologie) permettent de retracer les évolutions climatiques de cette période. [Les élèves doivent connaître les apports essentiels de la glaciologie. Aucun autre argument n'est exigible, mais les élèves devront pouvoir étudier des documents permettant de les mettre en évidence.]
- L'effet de serre, déterminé notamment par la composition atmosphérique, est un facteur influençant le climat global. La modélisation de la relation effet de serre/climat est complexe. Elle permet de proposer des hypothèses d'évolutions possibles du climat de la planète notamment en fonction des émissions de gaz à effet de serre induites par l'activité humaine. [L'ensemble des mécanismes agissant sur le climat n'est pas au programme, mais on indiquera que l'effet de serre n'est qu'un facteur parmi d'autres. En particulier, l'influence des paramètres astronomiques pourra être évoquée, mais n'est pas exigible des élèves au baccalauréat.]
- Sur les grandes durées (par exemple pendant le dernier milliard d'années), les traces de variations climatiques importantes sont enregistrées dans les roches sédimentaires. Des conditions climatiques très éloignées de celles de l'époque actuelle ont existé. [On étudie seulement un exemple permettant de reconstituer les conditions climatiques et leur explication en termes de géodynamique. L'histoire de la variation du climat en elle-même est hors programme ainsi que l'étude exhaustive des relations entre géodynamique et climat.]

 Thème 3 - Corps humain et santé
Glycémie et diabète
La glycémie est un paramètre du milieu intérieur. Son maintien par l'organisme dans une gamme de valeurs étroite est un indicateur et une condition de bonne santé.
- Les glucides à grosses molécules des aliments sont transformés en glucose grâce à l'action d'enzymes digestives. Les enzymes sont des protéines qui catalysent des transformations chimiques spécifiques (ici celles de la digestion). [La digestion n'est pas en elle-même au programme. Elle est simplement l'occasion d'enseigner les notions fondamentales concernant les enzymes.]
- La régulation de la glycémie repose notamment sur les hormones pancréatiques : insuline et glucagon. [Les autres mécanismes physiologiques de régulation de la glycémie sont exclus.]
- Le diabète de type 1 résulte de la perturbation de la régulation de la glycémie provoquée par l'arrêt ou l'insuffisance d'une production pancréatique d'insuline. L'absence ou l'insuffisance de l'insuline est due à une destruction auto-immune des cellules ? des îlots de Langerhans. Le diabète de type 2 s'explique par la perturbation de l'action de l'insuline. [Les mécanismes de la réaction auto-immune sont exclus.]
- Le déclenchement des diabètes est lié à des facteurs variés, génétiques et environnementaux. [La référence au surpoids, envisagée sous l'angle du lien avec le diabète de type 2, n'entraîne aucune étude exigible du tissu adipeux ou du métabolisme lipidique.]