La localisation cellulaire de la photosynthèse

Une préparation au prochain DS pour les TS spécialité SVT

Les végétaux chlorophylliens utilisent le CO2 atmosphérique pour élaborer des chaînes carbonées qui sont à la base des composés du vivant.

A partir d'une exploitation détaillée des documents et de vos connaissances, expliquez où (en nommant les structures A et B repérées sur le document 1) et comment s'effectue la fixation du CO2 au cours de la photosynthèse.

Le document 1 correspond à la photographie d'un chloroplaste. A quoi correspond la partie A ? et la partie B ?
Le document 2 présente l'évolution de l'APG (acide phospho-glycérique) et du C5P2 (Ribulose 1-5 biphosphate)dans des cellules cholorphylliennes à la lumière ou à l'obscurité. Au départ, à la lumière les 2 taux sont constants. Lorsqu'on place les cellules à l'obscurité on voit le C5P2 qui chute et l'APG qui augmente dans un premier temps puis diminue. Pour expliquer ceci, il faut se rappeler de la relation entre C5P2 et APG (voir cycle de Calvin). Il faut aussi déduire de cette expérience le rôle de la lumière dans cette relation.
Le document 3 permet de préciser quelles sont les conditions nécessaires à la réalisation de la relation entre C5P2 et APG. On peut déterminer par quoi on peut remplacer la lumière pour que la relation fonctionne et préciser ainsi à quoi sert la lumière. On dispose également des localisations où ces réactions se produisent. On peut ainsi faire le lien avec le document 1.

Ne pas oublier la synthèse dans laquelle on indique toutes les relations entre lumière, ATP, RH2, C5P2 et APG ainsi que la localisation dans le chloroplaste de ces réactions.
Bon courage !

Le réchauffement climatique pourrait atteindre 7 degrés en 2100

Un article du Monde.fr du 25/11/09, pour les Secondes.

C'est le pire scénario jamais imaginé. Le réchauffement climatique pourrait atteindre sept degrés en 2100 selon vingt-six climatologues de renom. L'Institut de recherche sur les impacts du climat de Potsdam, en Allemagne, publie en effet mardi 24 novembre un document de 64 pages représentant une synthèse des travaux scientifiques sur le changement climatique parus depuis le 4e rapport du Groupe intergouvernemental d'experts sur le climat (GIEC, 2007).

"La température moyenne de l'air devrait se réchauffer entre 2 et 7 degrés en 2100 par rapport à la période préindustrielle", affirment les auteurs. L'augmentation de 40 % des émissions de CO2 entre 1990 et 2008 rend plus difficile à atteindre l'objectif fixé en juillet de limiter à 2 degrés le réchauffement global. "Chaque année de retard dans l'action augmente les chances que le réchauffement dépasse 2 °C", avertissent-ils.

A l'attention de ceux qui douteraient encore de l'origine humaine du réchauffement, le document de Potsdam rappelle que durant le dernier quart de siècle, les températures moyennes ont augmenté de 0,19 degré par décennie, ce qui correspond parfaitement aux prévisions calculées sur la base des émissions de gaz à effet de serre...

La suite sur le Monde.fr du 25/11/09.

Le blog SVT de la Seconde 2

Cliquez vite sur le lien ci-dessous pour découvrir le blog SVT réalisé par les élèves de la seconde 2.
BLOG SVT de la SECONDE 2

Des crocodiles fossiles découverts au Sahara

Pour tous, d'après le Monde du 19/11/09.

Une équipe de paléontologues américains vient de découvrir au Sahara cinq nouvelles espèces de crocodiles ayant vécus sur notre planète il y a 100 millions d'années.

On y a trouvé notamment le "supercroc" avec ses 12 mètres de long pour 8 tonnes et de le "dogcroc", le plus petit des crocodiles connus à ce jour.

La réduction des deux calottes glaciaires s'accélère nettement

Pour les TS spécialité SVT, un article du Monde du 17 novembre.

Selon des travaux publiés vendredi 13 novembre dans la revue Science, la calotte glaciaire du Groenland perd environ 280 milliards de tonnes (Gt) de glace par an. Cette évaluation, obtenue par deux méthodes différentes - la première par mesures, effectuées entre 2006 et 2008 par les deux satellites américains GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), la seconde par modélisation - vient confirmer une autre étude, tout juste publiée dans Geophysical Research Letters, selon laquelle la réduction des glaciers du Groenland et de l'Antarctique s'accélère dangereusement. Cette recherche, menée par Isabella Velicogna (université de Californie à Irvine, Jet Propulsion Laboratory), montre qu'entre 2002 et 2003, la calotte groenlandaise a, en moyenne, déversé chaque année dans la mer environ 137 Gt de glace. Entre 2007 et 2009, cette réduction est passée à 286 Gt par an.

Une accélération de même ordre est observée dans l'hémisphère sud. Entre 2002 et 2006, l'Antarctique a ainsi perdu, en moyenne, 104 Gt de glace par an ; entre 2006 et 2009, ce taux est passé à 246 Gt par an. Cette perte de masse accélérée ne provient pas uniquement de la fonte des glaciers, mais principalement de leur instabilité : ces derniers "glissent" sur le socle continental, avancent et s'effondrent dans la mer. Au total, les deux grands inlandsis perdent donc plus de 500 Gt par an, ce qui équivaut à une augmentation du niveau moyen des mers de plus de 1,5 mm par an.

Stéphane Foucart
Article paru dans l'édition du 17.11.09, à retrouver au CDI

Qu’est-ce que l’optique géométrique?

Le résumé de la séance du 06 novembre 2009, sur le thème "l'astronomie"

L'optique géométrique est une branche de l'optique qui s'appuie notamment sur la notion de rayon lumineux. Cette approche simple permet notamment des constructions géométriques d'images qui lui confèrent son nom.

Nous pouvons voir deux types d’objets : ceux qui émettent de la lumière et ceux qui diffusent la lumière qu’ils reçoivent.
L'oeil reçoit donc la lumière entrée par la pupille, puis qui vient frappée la rétine. Celle-ci est constituée d’un multitude de cellules nerveuses qui délivrent un message au cerveau qu’il interpréte en termes d’images.
Nous avons fait l’expérience avec un laser.. Une fois le laser allumé nous pouvons observer sur le mur une tache lumineuse, par contre le faisceau laser n’est pas visible. Pour apercevoir ce faisceau il suffit de le pulvériser d’eau, celui-ci apparaît alors. Si on veut changer la direction de la lumière produite par le laser, on peut utiliser un miroir ou une lentille.

Nous avons utilisé deux types de miroirs (les Miroirs plans et les miroirs sphériques) et deux types de lentilles (convergente et divergente).


Ce qu’il faut retenir :
- Un objet peut étre vu seulement s’il emet de la lumière ou s’il diffuse la lumière qu’il recoit.
- L’objet peut étre vu que si la lumière provenant de cette objet arrive dans notre œil.
-La lumière se propage toujours en ligne droite.

Margaux et Marion.

La chimie au service de l'archéologie

Compte rendu de la séance d'option sciences du vendredi 16 octobre 2009

Le thème de cette séance était la corrosion des matériaux. Nous avons eu pour consigne de répertorier les différents matériaux dans le Valenciennois pendant la préhistoire ainsi que les différentes raisons pour lesquelles ces matériaux ont disparus ou ont été conservés.
Pour ce faire , nous avons eu à notre disposition des ordinateurs avec une connexion à Internet pour faire ces recherches. A la fin de la première heure nous avons mis nos résultats en commun pour ensuite les tester.
Lors de la seconde heure, la classe d'option science a été scindée en plusieurs groupes. Chacun d'entre eux, pour prouver les hypothèses formulées en début de séance, a effectué des tests sur des matériaux bien spécifiques. Ainsi nous avons observé les réactions, entre autre, du cuivre, du bois, plongés dans différents acides ou encore ce qui se passe quand on brûle du silex ou chauffe de l'argile...
Nous en avons conclu que si certains matériaux avaient su traverser les siècles et nous parvenir
c'est qu'ils avaient une propention moins importante à être affectés par la corrosion que d'autres qui furent altérés par des facteurs tel que les éléments.

Cardot Julien, Dubar Maxence

La croissance des levures

Pour les TS spécialité, le corrigé du DS sur la croissance des levures.
On cherche à expliquer la différence de croissance des levures A et B.

Document 1 : On constate que les levures A ont une croissance beaucoup plus importante que les B (0,6 g contre 0,02g). On constate aussi que les levures A n’ont consommé que 4g/L de glucose alors que les B en ont consommé 150 g/L. On note la présence d’alcool avec les levures B.
La présence d’air semble donc être à l’origine d’une masse de levures plus importante. L’oxygénation des levures A laisse penser que ces levures respirent alors que l’absence de circulation d’air pour les levures B laisse penser que ces dernières fermentent.

Document 2 : Dans l’expérience on utilise du glucose radioactif. Les molécules fabriquées à partir de ce glucose sont elles aussi radioactives. On peut donc les repérer.
Pour les levures A, le glucose se transforme en pyruvate dans le cytoplasme. Le pyruvate passe dans les mitochondries. L’ensemble du pyruvate est transformé en CO2 qui est ensuite expulsé des cellules.
Au contraire pour les levures B, le glucose devient pyruvate, mais il ne passe pas dans les mitochondries. Le pyruvate est transformé en éthanol et en CO2 qui est rejeté dans le milieu extracellulaire.
La forte augmentation de masse des levures semblent donc nécessiter un passage du pyruvate par les mitochondries. Pour les levures A, le glucose est complètement oxydé en CO2, il s’agit donc bien d’une respiration. Pour les levures B, l’oxydation du glucose est incomplète. C’est une fermentation.

Document 3 : sur des mitochondries isolées en présence de pyruvate, on constate qu’à chaque injection d’ADP, il y a une forte consommation d’O2.
Dans les mitochondries l’injection d’ADP entraine une consommation d’O2. Cette injection entraine une respiration qui conduit à la synthèse d’ATP. C’est la synthèse de cet ATP qui permettrait la forte augmentation de masse des levures A.


Synthèse : Les levures A respirent. Elles oxydent complètement le glucose. Le pyruvate produit passe dans les mitochondries où il entraine la synthèse d’ATP et la consommation d’O2. Pour les levures B qui fermentent, l’oxydation du glucose est incomplète, il ya donc production d’éthanol. Le pyruvate ne passe pas dans les mitochondries, la production d’ATP est bien moins importante que pour les levures A, elle correspond juste à celle qui a lieu dans le cytoplasme lors de la glycolyse.
Comme les levures A produisent beaucoup d’ATP, elles se multiplient beaucoup, d’où l’augmentation importante de leur masse. En revanche, les levures B produisent peu d’ATP, se multiplient peu. Il y a donc une faible augmentation de la masse.

Franc succès pour la thérapie génique

Pour les Premières S et les Ts, un article du Monde traitant d'une thérapie génique à partir du VIH.

Ce n'est plus un simple espoir, mais un franc succès. Pour la première fois, une maladie grave touchant le cerveau a pu être traitée par une thérapie génique. La progression de cette pathologie, l'adrénoleucodystrophie liée au chromosome X, a été arrêtée chez deux enfants après une autogreffe de cellules souches de la moelle osseuse dans lesquelles un gène correcteur avait été introduit. Les résultats définitifs de cet essai clinique, mené par Nathalie Cartier et Patrick Aubourg (Inserm et Assistance publique-Hôpitaux de Paris), sont publiés dans la revue Science datée du jeudi 5 novembre.
Les leucodystrophies frappent un nouveau-né sur 2000 en France. Ce groupe de maladies a en commun d'affecter les cellules du système nerveux central fabricant la gaine de myéline qui enveloppe les nerfs. Dans l'adrénoleucodystrophie, le chromosome X porte une version mutée du gène ABCD1. Seuls les garçons sont donc atteints de la maladie. Celle-ci évolue progressivement, avec entre l'âge de 5 et 12 ans l'apparition d'anomalies à l'imagerie médicale du cerveau sans signes cliniques. Puis, les manifestations pathologiques apparaissent et le malade devient grabataire, avec une altération de ses fonctions intellectuelles et motrices.
Le professeur Patrick Aubourg, qui avait identifié en 1993 le gène en cause avec le professeur Jean-Louis Mandel, a conçu un essai de thérapie génique, destiné à traiter des patients pour lesquels il n'y avait pas de donneur de moelle osseuse compatible disponible. Cet essai, dont des résultats intermédiaires étaient encourageants (Le Monde du 30 octobre 2007), s'est conclu avec un suivi qui aura duré respectivement vingt-quatre et trentemois pour les deux enfants y ayant participé.
Chez ces deux malades porteurs de la mutation, des cellules souches de la moelle osseuse – capables de donner l'ensemble des lignées cellulaires sanguines – ont été récoltées dans le sang périphérique. Elles ont été mises en présence d'un vecteur lentiviral dérivé du VIH, qui a la particularité de pénétrer dans le noyau des cellules. Ce vecteur portait la bonne version du gène ABCD1. Une fois réinjectées dans le sang des deux enfants, les cellules souches porteuses du gène correcteur ont eu une descendance cellulaire qui s'est retrouvée notamment dans le cerveau. Sur le plan des lésions, le processus de démyélinisation des cellules nerveuses s'est arrêté en un peu plus d'un an. Les fonctions neurologiques et cognitives sont restées stables au cours de la période de suivi, et les résultats sont tout à fait comparables à ceux d'une greffe de moelle osseuse réussie – sans l'inconvénient de l'administration, à vie, d'un traitement antirejet.

Paul Benkimoun

Cet article vous a plu ? Retrouvez le en intégralité au CDI dans l'édition du Monde du 07/11/09

Une vision radicalement nouvelle du cancer

Un article du Monde.fr pour les premières S.

L'ancienne façon de penser était que le cancer était un processus linéaire… Une cellule mutée finissait par acquérir de plus en plus de mutations. Et ces mutations ne sont pas supposées disparaître spontanément…" C'est le Dr. Barnett Kramer, directeur associé pour la prévention à l'Institut national de la santé américain, qui parle à la suite de la publication des médecins chercheurs de l'université de Californie à San Francisco le 21 octobre dans la plus grande revue médicale américaine. Dans cette façon de voir, le cancer était "une flèche qui ne va que dans une seule direction". Désormais, ajoute-t-il, il devient clair que les cancers ont besoin de bien plus que des mutations pour progresser. Ils ont besoin de la coopération des cellules normales autour d'eux, et même "de l'organisme dans son ensemble, de la personne", dont le système immunitaire, ou les hormones, par exemple, peuvent soit éliminer soit alimenter une tumeur.

Que s'est-il passé ? Depuis la découverte dans les années 1950 de la présence de mutations génétiques dans les cellules cancéreuses, on a toujours imaginé qu'une fois ces cellules en place, elles ne pouvaient que devenir des tumeurs de plus en plus grosses et de plus en plus dangereuses. Mais ce que démontre cet article du Journal of the American Medical Association (JAMA) dans le numéro du 21 octobre, c'est que dans de nombreux cas, des petites tumeurs sont parfaitement tenues en respect par les défenses naturelles de l'organisme et que certaines finissent même par disparaître.
Bien sûr, la disparition spontanée du cancer reste un événement rare, surtout pour les cancers les plus avancés, et il ne s'agit pas d'abandonner le dépistage et les traitements conventionnels qui sauvent de nombreuses vies. Mais la reconnaissance par la communauté scientifique et médicale internationale que les facteurs de terrain peuvent jouer un rôle majeur dans la progression, voire l'élimination, du cancer est une avancée majeure.
Il existe pourtant de nombreuses études qui mettent en avant l'impact considérable de certains comportements de santé sur le développement du cancer. Par exemple, une étude portant sur onze pays, elle aussi publiée dans JAMA, en 2004, a constaté que les personnes qui n'ont pas fumé pendant au moins quinze ans, font un usage modéré de l'alcool, pratiquent trente minutes d'activité physique six jours par semaine (ne serait-ce que de marcher pour aller travailler), et dont le régime s'approche de la diète méditerranéenne (huile d'olive, poisson, nombreux légumes et fruits, céréales complètes, peu de sucres raffinés et de viande rouge) avaient 60 % de cancers en moins que les autres.

par David Servan-Schreiber.
Cet article vous a plu? Retrouvez le sur Le Monde.fr du 05/11/09

Fermentation et Respiration dans nos muscles

Pour les TS spécialité SVT, une aide au prochain devoir.
On définit deux types d'effort physique :
•l'endurance : l'effort est modéré mais prolongé.
•la résistance : l'effort est intense mais de courte durée.
Les muscles contiennent deux types de fibres (ou cellules musculaires): des fibres de type I et des fibres de type II. Au cours d'un effort d'endurance, les fibres de type I sont les plus sollicitées, alors que les fibres de type II le sont lors d'un exercice intense et de courte durée.
L'ATP synthétase est une enzyme permettant la synthèse d'ATP.

En exploitant les documents 1 à 3 et en utilisant vos connaissances, expliquez par quelles voies métaboliques, l'organisme répond à la demande énergétique pour ces deux types d'effort.

Des pistes pour la réalisation du sujet :
- D'après le document 1, les fibres I contiennent des mitochondries. Ce n'est pas le cas pour les fibres II. A quoi servent les mitochondries ?
- D'après le document 2, on trouve dans les fibres I du glycogène en grande quantité ainsi qu'une grande quantité d'enzymes permettant la synthèse d'ATP. Dans les fibres II, on a la même quantité de glycogène, mais peu d'ATP synthétase. Le glycogène est un polymère de glucose. Dans les muscles ce polymère peut redonner du glucose qui peut être utilisé par la respiration ou la fermentation. Comme on a vu dans le document 1 que les fibres I contiennent des mitochondries et qu'il y a beaucoup d'enzymes dans ces fibres, où pourrait être localisée cette enzyme ?
- Le document 3 est un rappel des quantités d'ATP synthétisé dans le hyaloplasme et dans la mitochondrie. Seul l'ATP produit dans le hyaloplasme peut être produit au cours de la respiration ou de la fermentation. L'ATP produit dans les mitochondries ne l'est qu'au cours de quel processus ?

En bilan : faire un rappel de ce qu'on trouve dans les fibres I et à partir de vos connaissances, relier ceci avec l'un des 2 processus permettant la régénération de l'ATP. Faire la même chose avec les fibres II.
Bon courage !

Dans vingt ans, il faudra 35 milliards de dollars par an contre le sida

Un article du Monde du 03/11/09 pour les TS.

Cinquante ans après la première publication sur des cas de sida, en 1981, où en seront les besoins financiers pour lutter contre cette pandémie ? Robert Hecht (Results for Development Institute, Washington) et des chercheurs participant au projet "AIDS 2031" estiment que les financements nécessaires aux pays en développement pour faire face au sida pourraient s'élever à 35 milliards de dollars par an (23,7 milliards d'euros), soit le triple du niveau actuel. Même si cette somme était réunie, "plus d'un million de personnes continueraient à être nouvellement infectées chaque année", écrivent-ils dans un article publié, mardi 3 novembre, dans la revue Health Affairs. Les auteurs ont établi quatre scénarios sur l'évolution des ressources : changement d'échelle rapide, maintien des tendances actuelles, choix cornéliens pour la prévention et changement structurel. Au rythme actuel, plus de 2 millions de personnes continueraient à contracter le VIH, contre un million de moins, dans le cas le plus favorable.
Paul Benkimoun