Programme de SVT (T°S)

Extrait du B.O (HS n°5 du 30/08/01)

Notions et contenus

Activités envisageables

La recherche de parenté chez les vertébrés - L’établissement de phylogénies

L’établissement de relations de parenté entre les vertébrés actuels s’effectue par comparaison de caractères homologues (embryonnaires, morpho-logiques, anatomiques et moléculaires). Les comparaisons macroscopiques prennent en com- pte l’état ancestral et l’état dérivé des caractères.
Seul le partage d’états dérivés des caractères témoigne d’une étroite parenté.
Ces relations de parenté contribuent à construire des arbres phylogénétiques.
Les ancêtres communs représentés sur les arbres phylogénétiques sont hypothétiques, définis par l’ensemble des caractères dérivés partagés par des espèces qui leur sont postérieures ; ils ne correspondent pas à des espèces fossiles précises. Une espèce fossile ne peut être consi- dérée comme la forme ancestrale à partir de la- quelle se sont différenciées les espèces posté- rieures.

Étude sommaire de stades embryon-naires de différents vertébrés.
Utilisation de pièces anatomiques pour établir les relations de parenté entre les vertébrés.
Utilisation de logiciels permettant des comparaisons moléculaires entre les vertébrés (hémoglobine myoglobine).





Utilisation de logiciels établissant des arbres phylogénétiques. Lecture et critique d’arbres phylogénétiques.

La lignée humaine – La place de l’Homme dans le règne animal

L’Homme est un eucaryote, un vertébré, un tétra- pode, un amniote, un mammifère un primate, un homi- noïde, un hominidé, un homininé : ces caractères sont apparus successivement à diffé- rentes périodes de l’histoire de la vie.
L’Homme partage un ancêtre commun récent avec le Chimpanzé et le Gorille. Cet ancêtre com- mun n’est ni un Chimpanzé (ou un Gorille) ni un homme.
La divergence de la lignée des chimpanzés et de la lignée humaine peut être située il y a 7 à 10 millions d’années.

Comparaisons chromosomiques et moléculaires
Chimpanzé-Homme ; Gorille-Homme.

Les critères d’appartenance à la lignée humaine

Les critères d’appartenance à la lignée humaine sont les caractères liés à la station bipède, au développement du volume crânien, à la régression de la face et aux traces fossiles d’une activité culturelle.
On admet que tout fossile présentant au moins un de ces caractères dérivés appartient à la lignée humaine.

Comparaisons anatomiques entre l’Homme et le Chimpanzé : étude des caractéristiques anatomiques en rela- tion avec la station bipède.

La lignée humaine – La place de l’Homme dans le règne animal

L’Homme est un eucaryote, un vertébré, un tétra- pode, un amniote, un mammifère un primate, un homi- noïde, un hominidé, un homininé : ces caractères sont apparus successivement à diffé- rentes périodes de l’histoire de la vie.
L’Homme partage un ancêtre commun récent avec le Chimpanzé et le Gorille. Cet ancêtre com- mun n’est ni un Chimpanzé (ou un Gorille) ni un homme.
La divergence de la lignée des chimpanzés et de la lignée humaine peut être située il y a 7 à 10 millions d’années.

Comparaisons chromosomiques et moléculaires
Chimpanzé-Homme ; Gorille-Homme.

Le caractère buissonnant de la lignée humaine

La lignée humaine est représentée actuellement par une seule espèce.
Plusieurs espèces d’homininés ont vécu entre 6 millions d’années et 100 000 ans, époque où apparaissent les Homo sapiens.
Ces espèces appartiennent à deux genres : les Australopithèques et les Homo.
Les Australopithèques possèdent des caractères dérivés de la lignée humaine en rapport avec la bipédie.
Les espèces du genre Homo possèdent en outre des caractères dérivés crâniens marqués notam- ment par une augmentation du volume crânien et une réduction de la face.
Les Australopithèques ont vécu entre 4 millions d’années (Australopithecus anamensis)et 1 million d’années (A. robustus). Les Homo les plus anciens (H. habilis) sont datés de 2,5 millions d’années. Plusieurs espèces d’Homininés ont donc vécu en même temps. Les Australo- pithèques formeraient un rameau de la lignée humaine détaché assez tôt de celui des Homo.
Les espèces fossiles actuellement datées entre 4 millions et 1,5 millions d'années sont toutes africaines. Cela peut s’expliquer par l’origine africaine de la lignée humaine ou par les conditions de fossilisation exceptionnelles de la vallée du rift africain.
Les Homo erectus sont connus d’abord en Afrique (adolescent de Turkana : 1,6 million d’années) ; ils forment un groupe très diversifié dont l’évolution est marquée notamment par une augmentation graduelle du volume crânien. De nombreuses populations colonisent l’Afrique du Nord, l’Afrique du Sud, le Proche Orient, l’Asie et l’Europe.
L’Homme de Néanderthal trouvé en Europe semble provenir de l’évolution d’Homo erectus ayant colonisé l’Europe.

Travail sur documents (réels, moulages, photographies…) montrant des pièces anatomiques (boîtes crâniennes, bassins) : description, comparaison, classement.

La lignée humaine – La place de l’Homme dans le règne animal

L’Homme est un eucaryote, un vertébré, un tétra- pode, un amniote, un mammifère un primate, un homi- noïde, un hominidé, un homininé : ces caractères sont apparus successivement à diffé- rentes périodes de l’histoire de la vie.
L’Homme partage un ancêtre commun récent avec le Chimpanzé et le Gorille. Cet ancêtre com- mun n’est ni un Chimpanzé (ou un Gorille) ni un homme.
La divergence de la lignée des chimpanzés et de la lignée humaine peut être située il y a 7 à 10 millions d’années.

Comparaisons chromosomiques et moléculaires
Chimpanzé-Homme ; Gorille-Homme.

L’origine des hommes modernes, Homo sapiens.

Toutes les populations humaines actuelles partagent les mêmes allèles, avec une fréquence variable.
La population ancestrale n’aurait compté que quelques dizaines de milliers d’individus.
Homo sapiens serait une nouvelle espèce apparue en Afrique ou au Proche Orient il y a 100 000 à 200 000 ans et aurait colonisé tous les continents en remplaçant Homo erectus.

Étude de la diversité de la répartition géographique des groupes sanguins.

Contenus

Limites

Relations entre activité physique et paramè- tres physiologiques.

L'augmentation de l'activité physique s'accom- pagne d'un accroissement de la consommation de dioxygène et de nutriments par les cellules muscu- laires.
L'effort physique est associé à la variation de l'activité des systèmes circulatoire et respiratoire.

ne sont pas au programme :
- Les divers nutriments autres que le glucose
- Les conversions énergétiques.
- Le quotient respiratoire, le métabo- lisme basal, la dette d'oxygène.
- Les mécanismes de contraction de la cellule musculaire.

Couplage entre l'activité cardio-respiratoire et l'apport de dioxygène aux muscles.

La circulation du sang au sein des cavités cardiaques se fait dans un seul sens.
La disposition en série de la circulation pulmonaire et de la circulation générale permet la recharge en dioxygène de l'ensemble du volume sanguin.
L'apport préférentiel de dioxygène aux muscles en activité résulte de la disposition en parallèle de la circulation générale associée à une vaso- constriction variable.
L'augmentation des débits cardiaque et venti- latoire permet d'apporter davantage de dioxygène aux muscles en activité.

ne sont pas au programme :

- Les pressions intracardiaques.

- Les mécanismes d'échange du dio- xygène.

- Les structures des vaisseaux.

- Les mécanismes de la vasocons-triction.

Intégration des fonctions dans l'organisme au cours de l'activité physique.

Le fonctionnement automatique du cœur est modulé par le système nerveux.
L'activité rythmique des muscles respiratoires est commandée par le système nerveux.

Au cours de l'activité physique, cette modulation et cette commande sont modifiées, ce qui adapte l'organisme à l'effort.

ne sont pas au programme :

- La structure du tissu nodal et les mécanismes de l'automatisme cardia- que.

- Le codage du système nerveux.

- Les structures de transmission et les mécanismes d'action des neuromédia-teurs.

- Les réseaux neuroniques.

Contenus

Limites

La cellule fonde l'unité et la diversité du vivant.

Les cellules sont les unités structurales et fonc- tionnelles de tous les êtres vivants.
Toutes les cellules sont limitées par une mem- brane plasmique. Elle définit un compartiment intracellulaire où a lieu le métabolisme.
L'hétérotrophie et l'autotrophie sont deux grands types de métabolisme.
Les activités fondamentales des cellules telles que le métabolisme et la division sont sous le contrôle d'un programme génétique.
Le matériel génétique est contenu dans un ou des chromosomes.

Ne sont pas au programme :

-La description détaillée des organites et de la membrane plasmique.
-La structure moléculaire de la membrane.
-Les mécanismes des échanges membranaires.
-Les mécanismes de l'hétérotrophie et de l'autotrophie.

-Le cycle cellulaire.

-L'architecture des chromosomes.

Universalité et variabilité de la molécule d'ADN.

La transgénèse repose sur l'universalité de la molécule d'ADN en tant que support de l'infor- mation génétique.
Chaque chromosome contient une molécule d'ADN qui porte de nombreux gènes.
L'ADN est formé de deux chaînes complé- mentaires de nucléotides (A, T, C, G). La séquence des nucléotides au sein d'un gène cons- titue un message.
Les allèles ont pour origine des mutations qui modifient la séquence de l'ADN. Les mutations introduisent une variabilité de l'information génétique. Les conséquences des mutations sont différentes selon qu'elles touchent les cellules somatiques ou germinales.

Ne sont pas au programme :

- Les expériences historiques sur la structure et les fonctions de l'ADN.
- La structure détaillée des nuclé-otides.

- La réplication de la molécule d'ADN.

- Les mécanismes de l'expression génétique et le code génétique.
- Les différents types de mutations (ponctuelles et chromosomiques).

Parenté et diversité des organismes.

Les vertébrés présentent des similitudes anato-miques qui se traduisent par un plan d'orga-nisation commun : axes de polarité (antéro-postérieur, dorso-ventral, droite-gauche), dispo-sition des principaux organes par rapport à ces axes.
Le développement embryonnaire conduit à la mise en place du plan d'organisation en suivant un programme génétiquement déterminé.
Malgré leur diversité les grands plans d'orga-nisation du monde vivant sont en partie sous le contrôle des gènes apparentés tels que les gènes homéotiques.
Les similitudes aux différents niveaux d'orga-nisation : cellule, molécule d'ADN, et organismes conduisent à la notion d'origine commune des espèces.

Ne sont pas au programme :

- La description détaillée des organes et des appareils.

- Les mécanismes cellulaires et moléculaires de l'embryogenèse.

- Les mécanismes de l'évolution.