biologie se - microsoft azure...cours de biologie – se – préparé par miss nidale ojeil page 6...
TRANSCRIPT
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 1
Biologie SE
UNITÉ I: NUTRITION ET SANTÉ.
Chapitre 2 : Les principes de base d’une alimentation
équilibrée.
Document 1 : L’approvisionnement alimentaire
Introduction : nos aliments consommés pouvaient être classées en deux catégories selon ses
composantes.
Classes d’aliments biologiques :
Remarque : Les aliments complexes : ce sont les aliments riches en glucides, lipides et protéines. Ex: pain. Alors
que les substances nutritives : ce sont les aliments qui contiennent à la fois des substances organiques et
inorganiques.
Nos aliments consommés
Matière organique (C, H et O) Matières inorganiques
1. Glucides-lipides (aliments énergétiques)
2. Protéines (bâtiment alimentaire)
3. Quelques vitamines (aliments fonctionnels)
1. L’eau (riche en cations et anions)
2. Minéraux (aliments fonctionnels)
3. Vitamines (aliments fonctionnels)
Classes
Critères
Les glucides Les lipides Les protéines
Origine Les glucides peuvent être détectés
dans les pommes de terre, blé, miel...
Les lipides peuvent
être détectés
dans l’huile, le
beurre
Les protéines peuvent
être détectées dans la
viande, poisson, poulet
et bœuf
Constituants Les sucres simples ou
les « Monosaccharides » :
Formés d’une seule unité de sucre.
Ex: Glucose – Fructose – Galactose.
Composés d’acides
gras et glycérol.
Composés d’acides
aminés.
Les sucres doubles ou les
« Disaccharides » :
Composés de deux unités de sucre.
Ex :
1 -Maltose : 2 unités de glucose,
2 - Saccharose : glucose + fructose,
3 - Au lactose : glucose + galactose.
Les sucres complexes ou
les « Polysaccharides » :
Composé de plusieurs unités de sucre.
Ex :
1 - Amidon (origine végétale)
2 - Glycogène (origine animale)
3 - Cellulose (origine végétale)
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 2
Document 2 : Les besoins QUANTITATIFS : Besoins en ENERGIE
Une alimentation rationnelle : c’est une alimentation qui repose sur l’équilibre entre la
quantité de consommation alimentaire et la dépense énergétique. L’énergie est
généralement produite par la réaction d’oxydation.
Réaction d’oxydation dans la cellule :
Équation nominale : Oxygène + Glucose Dioxyde de carbone + Eau + Énergie
Équation chimique : O2 + C6H12O6 CO2 + H2O + Énergie
Remarque : Cette énergie produite est directement proportionnelle à la quantité de nutriments
(habituellement le glucose) et de la quantité
d’oxygène.
Une bombe calorimétrique : est un instrument
servant à mesurer l’énergie produite par un
certain nutriment par la combustion de ce
nutriment.
Remarque : 1 kcal =4,18 KJ
1g glucides libère 17 KJ ou 4 Kcal
1g de protéines libère 17 KJ ou 4 Kcal
1g de lipides libère 38 KJ ou 9 Kcal
Calcul de la dépense énergétique :
Coefficient thermique = 20Kj/L
Intensité respiratoire : pour calculer le volume d’oxygène consommé = VO2 L/Kg/h.
Alors la « dépense énergétique » = VO2 x 20 KJ/L =... KJ/Kg/h.
Le métabolisme Basal : ce métabolisme est représenté par les dépenses minimes en énergie
qui couvre les fonctions de base des systèmes de l’organisme (respiration, excrétion,...).
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 3
Document 3 : Les besoins QUALITATIFS: Besoins Énergétiques.
Les besoins énergétiques obtenus à partir des
GLUCIDES
Les besoins énergétiques obtenus à partir
des
LIPIDES
La digestion de l’amidon produit du
glucose qui par réaction d’oxydation
fournit de l’énergie.
Le Glucose excédentaire est stocké
comme :
1. Glycogène dans les cellules hépatiques
(hépatocytes).
2. Glycogène dans les muscles.
3. Les lipides dans le tissu adipeux.
En cas de carence, l’énergie est produite à
l’aide du :
1. Glycogène du foie :
glycogène glucose dans le sang.
2. Les lipides du tissu adipeux :
Lipides stockés acides gras + glycérol
foie glucose sang.
3. Protéines des muscles :
Protéines stockées des acides aminés
foie glucose (provoque une diminution du
poids musculaire)
La digestion des lipides produit des Acides gras
+ glycérol.
Utilisés dans :
1. Production d’énergie : à utiliser pendant
les exercices sportifs.
2. Synthèse de lipides
structuraux : structure de cellules, de
membrane cellulaire, de vitamines et de
certaines hormones comme les hormones
sexuelles).
Carence en lipides : une carence en
vitamines, carence en hormones
sexuelles.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 4
Document 4 : Les besoins QUALITATIFS : Besoins en protéines.
Définition : les protéines sont constituées d’acides aminés. Vingt acides aminés
différents peuvent former des milliers de protéines.
Classification des acides aminés :
Acides aminés essentiels Acides aminés non essentiels Acides aminés non essentiels
sous certaines conditions.
Ils ne sont pas synthétisés
par l’organisme
humain c’est pourquoi
nous devons compenser
leur manque de
consommer des aliments
riches en ces acides
aminés.
Par exemple : Histidine,
Isoleucine, Leucine,
méthionine,
phénylalanine,
tryptophane….
Ils sont synthétisés par le
corps humain.
Par exemple : Alanine-
Aspartate – cystéine –
Glutamate.
En raison de certains acquis
des maladies, le corps humain
ne sera pas capable de
synthétiser ces acides aminés
plus, raison pour laquelle leur
consommation est requise par
les aliments ou médicaments.
Par exemple : Arginine,
Asparagine, Glutamine,
Glycine, Proline – sérine –
Tyrosine.
Les protéines diffèrent les unes des autres par :
1. Leurs types d’acides aminés formant la protéine.
2. Leurs nombres d’acides aminés formant la protéine.
3. Leurs arrangements (séquences) d’acides aminés dans la protéine.
Remarque : Selon les informations génétiques, la synthèse des protéines se réalise dans le
noyau de la cellule.
Les protéines alimentaires---Digestion---> acide aminé---info génétique---> synthèse des
protéines humaines.
Les fonctions des protéines :
1 - Structurelle : impliqué dans la structuration de nos cellules. Exemple : dystrophine
2- Fonctionnels : pour maintenir le fonctionnement de nos systèmes de
réglementation. Exemple : hémoglobine
Besoins quotidiens en protéines :
Pour une personne normale, les besoins quotidiens en protéines sont de 1 g/Kg/jour
En cas de carence : Destruction des protéines structurales et diminution de la partie
musculaire du corps (perte de tissu musculaire).
En cas d’excès : augmenter les réserves lipidiques et l’élimination insuffisante des déchets
azotés par les reins et le foie.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 5
Document 5 : Les besoins QUALITATIFS : Besoins en vitamines.
Vitamines
Rôle des vitamines Classification des vitamines
Les vitamines sont considérés
comme des micronutriments parce
qu’ils sont nécessaires à
l’organisme en petites quantités.
Ils sont essentiels parce qu’ils ne
sont pas produits par le corps, donc
ils doivent être fournis par
l’alimentation.
Ils n’ont pas de valeur énergétique.
Ils sont fragiles : peuvent se perdre
facilement (par exemple en
chauffant).
Certains sont oxydés par la
lumière, et d’autres sont détruites
par l’humidité et de PH.
Remarque : la carence en vitamines
peut provoquer certaines maladies
(troubles) telles que le béribéri et le
scorbut.
Les Vitamines
hydrosolubles
Les Vitamines
Liposolubles
Vitamines
solubles dans
l’eau.
8 vitamines B et 1
vitamine C.
Peuvent
être facilement
éliminés en
dehors du corps
par l’urine.
Vitamines
liposolubles.
Vitamines A, D, K et
E.
Ne peuvent pas être
éliminés du corps
parce qu’ils sont
stockés dans le corps
sous forme de graisses.
En cas de
consommation
excessive, elles
conduisent à
l’intoxication.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 6
Document 6 : Les besoins QUALITATIFS : Besoins en minéraux.
Besoins en eau Exigences de minéraux
60-70 % de notre corps est composé de
l’eau.
L’eau se trouve dans tous nos tissus et est
nécessaire pour beaucoup de réactions
vitales.
L’eau aide à réguler la température du
corps et fournir le corps avec des sels
minéraux.
Remarque : l’eau est perdue par la
miction, défécation, transpiration et la
respiration. Pertes d’eau doit être
remplacé.
Substances inorganiques
Micronutriments obtenus par les aliments
ou suppléments.
N’ont pas de valeur énergétique.
Trouvés libres dans le corps ou fixés sur
les tissus.
Nécessaires pour le bon fonctionnement de
l’organisme.
Remarque : un manque de certains
minéraux (calcium, fer...) entraîne des
troubles graves.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 7
Document 7 : Une RATION ALIMENTAIRE équilibrée !
Ration alimentaire :
La ration alimentaire est représentée par un régime alimentaire équilibré qui est
composé des nutriments variés, pouvant fournir les besoins énergiques et qualitatives
pour maintenir les fonctions de l’organisme sans aucun apport excessif de calories pour
éviter l’obésité.
La Ration alimentaire doit être équilibrée pour satisfaire tous les besoins de
l’organisme tels que :
1 - Assurer son bon fonctionnement de l’organisme.
2 - S’assurer que la structure du corps correcte.
3 - Rester en bonne santé.
Afin de maintenir une ration alimentaire équilibrée, nous devons obéir à la formule CPL
qui est : CPL = 4, 2, 1 qui signifie : 55 % de glucides, 30 % de protéines et 15 % de
lipides.
Besoins qualitatifs
Les besoins énergique dépendent de
l’âge, du sexe et de l’état physiologique.
L’apport énergétique devrait être
distribué tout au long de la journée.
Pour avoir le même corps de masse vous
devez évaluer les besoins et apporter une
quantité suffisante de nutriments
organiques pour les couvrir. L’apport
énergétique supplémentaire est requis
pour les activités physiques
complémentaires
Éviter de remplacer un aliment par un
autre de maintenir un régime alimentaire
varié.
Équilibre de consommation des
protéines :
𝐏𝐫𝐨𝐭𝐞𝐢𝐧𝐞𝐬 𝐚𝐧𝐢𝐦𝐚𝐥𝐞𝐬
𝐏𝐫𝐨𝐭𝐞𝐢𝐧𝐞𝐬 𝐯𝐞𝐠𝐞𝐭𝐚𝐥𝐞𝐬 =
𝟏
𝟏
Equilibre de consommation des lipides :
𝐋𝐢𝐩𝐢𝐝𝐞𝐬 𝐚𝐧𝐢𝐦𝐚𝐥𝐞𝐬
𝐋𝐢𝐩𝐢𝐝𝐞𝐬 𝐯𝐞𝐠𝐞𝐭𝐚𝐥𝐞𝐬 =
𝟏
𝟐
Equilibre de consommation des glucides :
𝐒𝐮𝐜𝐫𝐞 𝐚 𝐚𝐬𝐬𝐢𝐦𝐢𝐥𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐫𝐚𝐩𝐢𝐝𝐞
𝐒𝐮𝐜𝐫𝐞 𝐚 𝐚𝐬𝐬𝐢𝐦𝐢𝐥𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐥𝐞𝐧𝐭𝐞 =
𝟏
𝟑
Remarque : une alimentation riche en
fibres n’a aucune valeur énergétique, et a
pour but d’améliorer le transit intestinal
et donner la sensation de satisfaction.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 8
Document 8 : LE DEVENIR DES NUTRIMENTS
Des aliments complexes (glucides, lipides et protéines) sont consommés, digérés et transformés
en aliments simples (appelés « nutriments ») dans le tube digestif. Ces nutriments (acides
aminés, sucres, acides gras et glycérol) sont transportés par le sang vers les cellules. Dans les
cellules, les nutriments sont oxydés pour produire de l’énergie et l’excès de glucides et lipides
est stocké comme réserve (glycogène et lipides). L’excès de protéines est dégradé (par le foie) et
dégagé (de reins) en tant que déchets azotés.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 9
Chapitre 3 : Maladies nutritionnelles : caractéristiques, causes et
prévention.
Introduction : on distingue entre deux composantes alimentaires
La « Sous-nutrition » La « Malnutrition »
C’est une quantité insuffisante de nourriture
[déficit quantitatif]
La malnutrition peut être dû à :
1. Sous-nutrition
[déficit
quantitatif]
2. Une quantité
suffisante de nourriture
mais déséquilibrée (ne
contient pas toutes les
exigences)
[déficit qualitatif].
Remarque : tous les deux peuvent coexister tel qu’en Afrique.
Document 1 : Les maladies de déficience alimentaire.
A. La Maladie du
Marasme :
[Déficit quantitatif]
B. La Maladie de kwashiorkor :
[Déficit qualitatif]
C. La Maladie du
Rachitisme :
[Déficit qualitatif]
C’est grâce à l’apport
énergétique insuffisant
(chez enfant <
4500Kj/jour).
Les effets observés:
1- Réduction de la
croissance.
2- Développement d’petit
cerveau.
3- Modification de la
composition cellulaire.
Cette maladie est
irréversible et mortelle
de la maladie.
Cette maladie est due à
l’absence de protéines dans
l’alimentation et le manque
de certains acides aminés
essentiels.
Les effets observés:
1- L’apathie
2- Œdèmes de peau
(Dermatoses)
4- Troubles Gastro-
intestinaux.
Cette maladie aboutit à la
mort dans l’enfant de
moins de 5 ans.
Remarque : Lait maternel
fournit à l’enfant des
substances nutritionnelles et
énergétiques nécessaires.
Cette maladie est due à
un manque de
consommation du
calcium aboutissant à la
formation des jambes
arquées.
D. traitement et prévention :
1- Surveiller la croissance et le poids des enfants atteints.
2. Nourrir les enfants quantitativement et qualitativement.
3. Traiter les enfants contre les infections et les parasites.
4. Améliorer le niveau de vie de la population.
5. Éduquer les mères sur les principes d’hygiène et de nutrition.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 10
Document 2 : Les maladies Cardiovasculaires (CVA)
Il existe une relation entre le niveau de cholestérol dans le sang et les maladies
cardiovasculaires.
A. L’athérosclérose : B. Le bon et le mauvais Cholestérol : C. Les facteurs de risque
et la morbidité
coronaire :
Réduction du
diamètre des artères
à l’intérieur de
l’organisme
Étapes de
l’athérosclérose :
1- Lésion dans la paroi
intérieure de l’artère.
2- Accumulation de
cholestérol et de
triglycérides sur les
parois des artères.
3- Formation de la
plaque appelée
athérome.
4- Réduction de l’artère
qui provoque une
diminution de la
circulation sanguine.
Remarque : Si l’artère
rétrécie au cœur (les
artères coronaires qui
est un vaisseau sanguin
qui fournit le muscle
cardiaque en oxygène et
en nutriments), elle
conduit à l’infarctus du
myocarde et si l’artère
rétrécie se trouve dans le
cerveau, elle conduit à
une hémiplégie
et paralysie.
Le Cholestérol :
- L’un des constituants des
membranes cellulaires.
- C’est le précurseur des hormones
sexuelles, de corticoïdes, de
vitamine D et de sels biliaires.
- Insoluble dans le plasma : il se lie
aux molécules d’énormes
protéines formant lipoprotéines.
Hypercholestérolémie
-Hérédité
Hypertension artérielle
-Sexe
Usage du tabac
-Âge
Stress
-Diabète
Obésité
Les lipoprotéines :
1- HDL
(lipoprotéines de
haute densité) :
Bon cholestérol. 13 % de cholestérol. Il a un rôle protecteur : empêcher l’accumulation de cholestérol dans le sang (à faible risque de maladie cardiovasculaire.)
2- LDL
(lipoprotéines de
faible densité) :
Mauvais cholestérol. 55 % de cholestérol. Il Fournit de cholestérol pour les cellules du corps. Peut-être déposé sur les parois internes des artères « plaque d’athérome » (un risque élevé de maladies cardiovasculaires)
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 11
Document 3 : L’obésité : symptôme des pays riches
o Si l’apport alimentaire dépasse les besoins du corps, la masse augmente.
o Si la masse augmente, le nombre de vaisseaux sanguins augmente et le rythme du cœur
augmente.
Critères pour l’obésité :
Première méthode :
Poids idéal (M) = (𝐓−𝟏𝟎𝟎) – (𝐓−𝟏𝟓𝟎)
𝑿
T : taille en cm x = 4 pour un homme x = 2 pour une femme
L’obésité est définie comme une augmentation de 20 % sur le poids idéal.
Deuxième méthode :
IMC (indice de masse corporelle) = poids (Kg) / taille 2 (m)
IMC < 18 très mince
IMC: 18-20 minces
IMC : 20 à 25 normal
IMC : 25-29 modérée
IMC > 29 obèses
Remarque : L’obésité fatale : lorsque le poids est 2 à 3 fois plus que le poids
idéal. C’est accompagné par l’hypertension, le diabète et l’athérosclérose.
Facteurs qui peuvent conduire à l’obésité :
1. Mauvaises habitudes alimentaires / suralimentation
2. Repas riches en sucre et matières grasses
3. Vie sédentaire
4. Grossesse/ménopause/arrêter de fumer
5. Facteur génétique
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 12
Unité II : LA NEUROPHYSIOLOGIE
Chapitre 1 : La communication nerveuse
Document 1 : Le système nerveux : un réseau organisé.
Le système nerveux se compose de deux parties :
Un neurone :
Un neurone : C’est l’unité structurale et fonctionnelle du système nerveux.
Il existe plusieurs types de neurones :
Selon la structure : Selon leur fonction : Selon la myéline :
1. Neurone unipolaire.
2. Neurone bipolaire
3. Neurone multipolaire.
1. Neurone sensitif : qui
transmet le message nerveux
depuis les récepteurs vers le
système nerveux
central. (Direction centripète,
neurones afférents).
2. Neurone d’association ou
Inter neurone : il se trouve dans
système nerveux central, elle
reçoit des messages nerveux des
neurones sensoriels ou
interneurones et eux mène aux
neurones sensorielles ou motrice.
3. Des motoneurones : il
transmet les messages nerveux
de CNS vers un organe effecteur
(muscle ou la glande). (Direction
centrifuge, neurone efférent).
Gaine de myéline : c’est une
substance lipidique blanche
qui entoure l’axone d’un
neurone.
1. Des neurones myélinisés :
la myéline couvre l’axone
du neurone, mais pas les
dendrites.
2. Des neurones Non
myélinisées : l’axone et
les dendrites ne sont pas
couverts par la gaine de
myéline.
Classification des nerfs : Ø
Nerf sensitif : transporte les messages provenant de récepteurs sensitifs vers le centre. Ø
Nerf moteur: porte le message du centre vers les effecteurs Ø
Nerf mixte : composé de fibres nerveuses sensorielles et motrices.
Récepteur : Structure nerveuse qui crée un message nerveux lorsqu’il est excité (fortement
stimulée). Ce message nerveux est confié au S.N.C. (Ex : neurones sensoriels.)
Effecteur : Tissu ou un organe qui répond après avoir reçu une impulsion nerveuse menée par
le système nerveux central vers le neurone effecteur.
Système nerveux Central Système nerveux périphérique :
Moelle épinière.
Encéphale : Cerveau – Cervelet – Bulbe
rachidien.
les récepteurs.
Les nerfs crâniens : le cerveau
Les nerfs de la moelle : de la moelle
épinière.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 13
Document 2 : L’information nerveuse: Nature et propagation.
Potentiel de repos : La différence de potentiel en raison de la polarisation de la membrane
d’un nerf fibre (répartition inégale des ions entre le milieu intracellulaire et
extracellulaire).
Potentiel d’Action : des changements très rapides dans le potentiel de membrane qui se
produit lorsque la cellule nerveuse est efficacement stimulée.
Stimulus : un signal qui produit un changement dans l’environnement et déclenche un
potentiel d’action quand ce signal dépasse le seuil de depolarisation. Un stimulus peut être :
Mécanique : pression, choque, frapper... Type de récepteur : mécanorécepteurs
Chimique : HCl dilué... Type de récepteur : chimiorécepteurs
Thermique : chaleur ou le froid... Type de récepteur : thermorécepteurs
Stimulus lumineux... Type de récepteur : photorécepteurs.
Intensité de seuil (Ti) de la stimulation : C’est l’intensité minimale d’un stimulus qui
stimule un récepteur et élabore un message nerveux (génère le PA). Au-dessous de cette
valeur, le stimulus est inefficace (aucun P.A). Quand l’intensité du stimulus est égale à cette
valeur ou au-delà, le stimulus est efficace (génère un P.A).
Facteurs qui influent sur la propagation du message nerveux :
Nerveux, message est unidirectionnel au niveau du neurone, il a le sens suivant :
Dendrites corps cellulaire axone arborisation terminaux un autre neurone
La vitesse de la propagation du message nerveux dépend de deux facteurs :
Facteurs externes tels que : température, médicaments.
Facteurs internes :
o Diamètre de la fibre nerveuse : que le diamètre augmente, augmente la vitesse du message
nerveux au niveau d’une fibre nerveuse.
o Myélinisation : La vitesse du message nerveux dans une fibre nerveuse myélinisée est plus
rapide que dans les fibres nerveuses non myélinisées.
Fibres nerveuses :
La fibre nerveuse isolée obéit « Loi du tout ou rien ». Il n’y a aucun potentiel d’action (si
l’intensité de la stimulation est inférieure à intensité de seuil). Lorsque l’intensité de stimulus
dépasse l’intensité seuil un P.A d’amplitude constante sera observee et demeure constante
même si une augmentation de l’intensité du stimulus efficace.
Codage du message nerveux :
Le message nerveux est codé en termes de changements (modulations) de la fréquence de A.P
dans une fibre nerveuse non pas en amplitude.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 14
Document 3 : La transmission synaptique.
La SYNAPSE est un carrefour fonctionnel entre un neurone et une autre structure (neurone,
glande ou le muscle).
Types de synapses :
La transmission synaptique est dans une seule direction (unidirectionnelle) : de l’axone du
neurone première (neurone présynaptique) dans la seconde structure (structure
postsynaptique).
Étapes de transmission de messages à travers une synapse :
1. Arrivée d’un P.A aux boutons terminaux du neurone présynaptique.
2. Ouverture des canaux Ca2 +
et entrée de ces ions dans le neurone présynaptique.
3. Excitation des vésicules a neurotransmetteurs.
4. Fusion des vésicules avec la membrane présynaptique.
5. Exocytose du neurotransmetteur dans la fente synaptique par exocytose.
6. Fixation du neurotransmetteur aux récepteurs de la membrane postsynaptique.
7. Transmission du message nerveux a la partie postsynaptique.
8. Les neurotransmetteurs qui restent dans la fente synaptique seront soit recapturees dans la
partie présynaptique soit dégradés par des enzymes.
Remarque :
Si les canaux Na+ sont ouverts provoqueront une dépolarisation le changement dans le
potentiel est appelé potentiel postsynaptique excitateur (PPSE) si, c’est une synapse excitatrice.
Si les canaux K+ ou Cl
- sont ouverts ils provoqueront une hyper polarisation et le changement
dans le potentiel est appelé inhibiteur potentiel postsynaptique (PPSI), alors c’est une synapse
inhibitrice.
Selon la forme : Selon leur fonction :
1. Synapse Neuro-neuronale : c’est entre un
neurone et un autre neurone.
2. Synapse Neuro-effectrice :
2.1 Neuro musculaire synapse : c’est une
synapse entre un neurone et un muscle
2.2 Synapse Neuro-glandulaire : c’est une
synapse entre un neurone et une glande.
3. Synapse Neuro-neuronique :
AXO-axonale
AXO-somatique
AXO-dendritiques
Neuro-effectrice
Neuro-musculaire
Neuro-glandulaire
Ø Synapse excitatrice : c’est la synapse qui
permet la transmission du message nerveux
du neurone 1 neurone 2.
Ø Synapse inhibitrice : c’est la synapse qui
empêche (bloque) la transmission du
message nerveux du neurone 1 neurone 2.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 15
Exemples de certains neurotransmetteurs :
- Acétylcholine : excitateurs (inhibiteur dans le muscle cardiaque),
- GABA : inhibiteur, la sérotonine : dormir,
- Dopamine : plaisir, endorphine : analgésique
Document 4 : La perturbation chimique de la synapse.
Maladie de Parkinson Maladie d’Alzheimer
Cause probable Facteur de toxique
Virus, toxicité
Modification génétique
Insuffisance en
oxygène au cerveau
Zone affectée du C.N.S. Dégénérescence des neurones qui
produisent la dopamine
La dégénérescence des neurones
qui produisent de l’acétylcholine
Symptômes
Principalement des
tremblements, mouvement lent... Moment difficile de s’en souvenir
Traitement
Augmenter la quantité de
dopamine dans le cerveau Inconnu
Chapitre 5 : Drogues et toxicomanies.
Document 1 : La toxicomanie, un paradis artificiel.
Définition du médicament: médicament est un produit psychoactif qui affecte le
comportement de personne en provoquant la sensation de « euphoria ». Si elle est
consommée en grande quantité, il provoque des problèmes graves ou même la mort.
Définition de la toxicomanie: la toxicomanie est « un état de physique et/ou dépendance
psychique vers un produit, en raison de l’utilisation périodique ou continue de ce produit.
Caractéristiques d’un toxicomane :
1. Irrésistible désir d’obtenir le médicament peu importe ce que le coût est
2. Tendance à augmenter la dose.
3. Des symptômes physiques et/ou psychiques lorsqu’il y a une interruption de la
consommation.
4. Tendance de la personne de nuire à lui-même ou à la société.
Dépendance psychique : le sentiment agréable encourage le toxicomane de demander plus.
• Tolérance : quand la même quantité de drogue commence à avoir moins d’effet (adaptation
d’un organisme à des doses répétées), alors il commence à augmenter la dose pour avoir le
même effet.
• Dépendance physique : où les symptômes de retrait des médicaments tels que la douleur
et troubles physiques apparaissent lorsque la quantité de la circulation des médicaments dans
l’organisme diminue.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 16
Document 2 : Mode d’action des drogues.
Endogènes chimique : Une substance qui s’avère ou produite naturellement dans le corps
(comme hormone, neurotransmetteur...)
Chimique exogène : Une substance synthétique qui est fournie à partir des sources externes
dans la corps (comme les médicaments, médecine...)
Médicament agoniste : Si la drogue a la même fonction (effet) d’un
endogène neurotransmetteur, ou au moins améliore son effet.
Médicament antagoniste : Si la drogue a fonction inverse (effet) d’un
endogène neurotransmetteur, ou au moins bloque ou empêche it.
Algesic substance : Il cause de la douleur, comme la substance P
Substance analgésique : Il réduit (soulage) la sensation de douleur, comme la morphine...
Mode d’Action d’enkephaline dans le circuit de la douleur
Généralement les neurones responsables dans la transmission du message de la douleur sont 3 :
1. Le neurone modulateur qui secrète un analgésique naturel appelé enképhaline.
2. le neurone présynaptique qui sécrète de la substance P (substance de douleur) comme un
neurotransmetteur
3. le neurone post-synaptique qui possède des récepteurs spécifiques de la substance P.
Mode d’Action de la morphine dans le circuit de la douleur
Dans les cas normaux, l’Enképhaline est libérée et se lie à des récepteurs spécifiques sur le
neurone présynaptique qui diminue l’exocytose de la substance P. Cette partie inhibe la
sensation de douleur.
La Morphine et l’enképhaline ont la configuration spatiale très similaire (forme). Ainsi, la
morphine lie aux récepteurs d’enképhaline sur le neurone qui sécrète la substance « P »
et Totalement blocs l’exocytose de la substance P. Cela conduit à l’inhibition totale de
la sensation de douleur.
L'Enképhaline est un agoniste de la Morphine.
Mode d’Action de la cocaïne sur la Dopamine synapses
Dans les cas normaux, la dopamine (un produit chimique endogène) est sortie pendant
quelques secondes à donner à la personne le plaisir de se sentir pour peu de temps après lequel
la dopamine est réabsorbée (repris) dans le neurone présynaptique.
La Cocaïne (un produit chimique exogène) bloque la recapture de la dopamine qui prolonge
ses effets en permettant sa fixation plus longtemps sur ses récepteurs sur la membrane post
synaptique. Cela prolonge la sensation de plaisir.
La Cocaïne est un agoniste de la Dopamine.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 17
Mode d’Action du curare sur l’acétylcholine synapses
Dans les cas normaux, l’acétylcholine est un neurotransmetteur excitateur endogène dans la
plaque de moteur principal (muscles squelettiques), entraînant leur contraction.
Curare (un produit chimique exogène) et l’acétylcholine (Ach) ont la configuration spatiale très
similaire (forme). Ainsi, le curare se lie aux récepteurs de l’acétylcholine sur le neurone post-
synaptique, empêchant la liaison de l’acétylcholine. Cela conduit à la relaxation musculaire ou
voire la paralysie.
Le curare est un antagoniste à l’Ach.
Comment un médicament amplifient l’action d’un neurotransmetteur ?
• Hypothèse 1 : la substance utilisée inhibe la recapture du neurotransmetteur dans l’exode
terminal présynaptique cocaïne avec dopamine.
• Hypothèse 2 : la substance utilisée facilite l’exocytose du neurotransmetteur dans la fente ex. :
méthamphétamine avec dopamine.
• Hypothèse 3 : la substance utilisée facilite l’action de l’enzyme qui synthétise le
neurotransmetteur.
• Hypothèse 4 : la substance utilisée inhibe l’action de l’enzyme qui dégrade le
neurotransmetteur.
• Hypothèse 5 : la substance utilisée se lie aux récepteurs du neurotransmetteur et a une action
semblable à elle ex. : alcool sur les récepteurs GABA.
• Hypothèse 6 : la substance utilisée favorise la fixation du neurotransmetteur sur le récepteur
pendant une longue période.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 18
Unité IV : SCIENCE ET ECONOMIE
Chapitre 1 : Biotechnologie et Immunologie
Introduction :
· Chromosomes sont situés à l’intérieur du noyau de la cellule humaine.
· Les chromosomes sont les supports de l’information génétique et elles sont constituées de
la chromatine (ADN et protéine).
· Le gène est un fragment d’ADN codant pour une caractéristique donnée comme la
synthèse d’un polypeptide de certain.
Document 1 : Les principes de la biotechnologie
Définition de la transgénèse (technologie de recombinaison de l’ADN / génie génétique) : est
le processus d’introduire un gène exogène – que l'on appelé un transgène – dans un organisme
vivant, afin que l’organisme va exposer une nouvelle propriété et transmettre cette propriété à
sa descendance.
Les étapes de la technologie de recombinaison de l’ADN appliquée sur les bactéries :
1) Extraction de l’ADN de la cellule.
2) Couper l’ADN à l’aide d’enzymes de restriction telle que le gène de intérêt est obtenu.
3) Extraction de plasmide (extra ADN circulaire) qui est présent chez les bactéries
4) Clivage du plasmide par restriction enzyme.
5) Ligature (fusion) du gène de intérêt dans le plasmide clivé utilisant ligase enzyme telle
qu’un plasmide recombinant est obtenu.
6) Le plasmide recombinant est insérée dans une bactérie. Ce processus est
appelé transformation.
7) Clonage du gène en permettant à la bactérie transgéniques/recombinant multiplier.
8) Purification du gène désiré ou protéine après sa synthèse.
Pourquoi on utilise Escherichia coli (E.coli) ?
1. Son génome est le plus connus de tout organisme
2. Economiquement pas cher
3. elle la capacité de se multiplier vite et peut être manipulé génétiquement
4. Elle accumule de nombreuses protéines différentes.
Remarque : Organisme transgénique est un organisme dont le génome a été modifié
(génétiquement modifiés) en ajoutant un gène exogène à son génome.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 19
Technologie de recombinaison de l’ADN peut être utilisée dans de nombreuses applications : «
Production de drogues thérapeutique «
Production de vaccins «
Anticorps monoclonaux
Document 2 : De l’ADN Recombinant : production des médicaments
thérapeutiques.
Production d’insuline :
Tout d’abord le plasmide est extrait et ensuite clivé avec des enzymes de restriction, puis le
gène de l’insuline est isolé à partir d’une cellule humaine et ce gène est inséré dans le plasmide
à l’aide d’enzymes de la ligase. Ce plasmide est réintroduit dans les bactéries (transformation),
après que ces bactéries produisant de l’insuline sont cultivés pour la prolifération et l’insuline
produite par ces bactéries est isolé et purifié à partir de la bactérie. Enfin, l’insuline est
administrée à un patient.
Document 3 : De l’ADN Recombinant : production de vaccins
Définition d’un vaccin : c’est principalement une protéine (antigène) tirée de l’agent pathogène
ou une pathogène atténué introduit dans le corps de l’être vivant.
Importance : B lymphocytes seront sécrètent des anticorps spécifiques pour protéger le corps
contre la live pathogène lorsqu’il pénètre dans l’organisme. Pour qu’il aide le système
immunitaire pour mémoriser ce pathogène (en produisant des cellules de mémoire) et accélère
ainsi la réponse immunitaire après le deuxième contact avec le même antigène.
Il existe 2 principaux types de vaccin :
Vaccin peptidique:
1. Protéines (antigènes) sont directement tirés de l’agent pathogène (virus ou bactérie) et
injectés à l’individu. (Ancienne méthode).
2. Nouvelle méthode : produit par la technique de l’ADN recombinant, puis injectée à
l’individu.
Note : Nous pouvons introduire le gène de l’antigène dans le génome des plantes afin que le
fruit contient l’antigène et on obtient des plantes transgéniques contenant le vaccin (pour
bébés).
Vaccin à virus vivant :
1. Atténuation du virus nuisibles en éliminant les gènes responsables des protéines nocives
(ancienne méthode).
2. Nouvelle méthode : l’Injection de virus inoffensif atténué qui a été génétiquement modifié
pour avoir un virus virulent enveloppé
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 20
Titre : Un tableau comparatif entre les peptides et les vaccins vivants
Type de vaccin Vaccin peptidique Vaccin à virus vivant
Avantages Aucun risque d’infection
Produire une réponse
immunitaire complète qui dure un
temps de vie
Inconvénients
Déclencher un nombre limité
réponse immunitaire
Comporte un risque de mutation
du virus à sonforme d’origine et
cause des maladies
Remarque : Nous pouvons introduire le gène de l’antigène dans les usines de bananes afin que
le fruit contient l’antigène et donc nous obtenir des plantes transgéniques contenant le vaccin
(pour bébés).
Document 4 : La Production d’anticorps monoclonaux.
ü Un antigène a plusieurs parties simples de forme géométrique simple.
ü chaque partie est appelée déterminant de l’antigène ou épitope
ü Chaque bactérie est attaqué par beaucoup de différents types de lymphocytes B chacun
sécrétant des différents types d’anticorps
ü Différents Types d’anticorps qui proviennent de différents clones de lymphocytes B sont
appelés anticorps polyclonaux qui se lient aux épitopes différents.
ü Groupe d’un seul type d’anticorps qui proviennent du même clone de lymphocyte est appelé
anticorps monoclonaux et il se lie à l’épitope unique.
Étapes de la production d’anticorps monoclonaux :
1. Vaccination ou la vaccination : injection d’un antigène dans l’animal
2. Une splénectomie : enlèvement de rate qui contient nos lymphocytes cible B.
3. Isoler les cellules tumorales (myélome)
4. Fusion des deux cellules (myélome et lymphocyte B) pour obtenir un hybridome (il sécrète
l’anticorps désiré et est immortel)
5. Sélections d’hybridomes.
6. Clonage d’hybridome.
7. L’isolement de l’anticorps désirés
Demandes d’anticorps monoclonaux :
· Test de grossesse : l’hormone HCG qui est produite par le bébé est détectée dans l’urine
de la mère
· Dépistage du cancer.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 21
Chapitre 2 : Biotechnologie, Agriculture et Environnement.
Document 1 : À la recherche des espèces performantes.
Définition d’une espèce : un groupe d’organismes qui partagent des caractéristiques
communes et capable de croix reproduction.
Variabilité de l’espèce : membres de la même espèce varient quantitativement et
qualitativement. Cette variabilité dépend de l’environnement et le patrimoine génétique de
chaque espèce. Ce dernier est pris en considération dans l’amélioration d’une espèce.
Amélioration d’une espèce peut se faire :
1. sélection : choisir les meilleurs individus, élever et faire reproduire pour améliorer espèces.
Remarque : la sélection doit être faite pour plusieurs générations.
2. l’hybridation / croisements : qui se produit chez les animaux et les plantes.
C’est une croix entre deux populations différentes ou espèces afin d’obtenir la nouvelle variété
mieux. Remarque : l’hybridation augmente la valeur économique mais limitent la valeur
génétique.
Remarque : Hétérosis / vigueur hybride : l’augmentation de la taille, la force... d’un hybride
par rapport à un de ses parents, tels que les nouvelles générations se distinguent de leurs
parents par l’acquisition de nouveaux caractères qui sont supérieurs à la moyenne des deux
parents.
Document 2 : Le transfert des gènes (La transgenèse).
• Transgenèse chez les plantes
1. Direct par électroporation : sous réserve d’un protoplaste (cellule végétale sans paroi
cellulaire) à une série de décharges électriques, l’ADN migre vers le noyau et s’intégrer dans
les chromosomes.
2. Indirecte à l’aide d’agro-bactérie: L’agrobacterie tumefaciens la Ti plasmide qui est
responsable d’une forme de tumeur de racines de certaines plantes a été isolé et le gène de la
tumeur de ce plasmide a été supprimé. D’autre part qu'un gène insecticide a été isolé chez
bacillus thuringiensis qui possède un gène contrôlant la synthèse d’une protéine toxique contre
certains insectes, ce gène a été greffé dans le plasmide isolé et puis le plasmide recombinant qui
en résulte a été réintégrer l’agrobacterie. Cette bactérie modifiée est utilisée pour infecter un
protoplaste, après cela, le protoplaste est cultivé pour obtenir un jeune plant qui se développe
en une plante qui synthétise son propre insecticide.
• Avantages de la transgenèse chez les plantes :
1. Production de plantes résistantes aux insectes
2. Réduire l’utilisation des insecticides chimiques qui sont nocifs pour la santé et
l’environnement.
3. Soulager l’agriculteur du coût des insecticides.
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 22
Transgenèse chez les animaux :
1) Extrait du gène d’intérêt.
2) Introduire de l’ADN dans le noyau d’un ovule fécondé animal.
3) Re-implanter le œuf dans l’utérus d’une femelle.
4) Production d’un transgénique animale si le nouveau gène a été intégrée à l’intérieur des
chromosomes comme une part stable.
5) Le caractère désiré n’est transmis à la prochaine génération.
Document 3 : Élevage industriel et production contrôlée
Élevages industriels : Production d’une grande quantité d’animaux qui dispose ce qui
suit prestations :
1) Bonne qualité pour le consommateur avec des prix inférieurs.
2) Grand bénéfice à l’obtenteur.
Pour se reproduire avec succès quatre facteurs sont nécessaires :
1) Endroit approprié.
2) La sélection génétique des races productives.
3) Contrôle de la reproduction (pour avoir des animaux de même âge au même stade
physiologique de développement).
4) Équilibré et alimentation rationnée (pour éviter l’excès de poids des carcasses) à un coût
réduit.
Remarque : indice de consommation est la quantité de nourriture nécessaire à l’animal pour
augmenter 1 Kg en son poids, donc le but est d’augmenter le poids corporel avec indice de
consommation faible
Document 4 : Alimentation des animaux
• La recherche alimentaire vise à améliorer la nutrition des animaux par l’addition des acides
aminés nécessaires à la croissance, à un coût raisonnable, puisque la nourriture influe sur la
qualité et la quantité de choses produites.
Document 5 : Le coût des progrès
A. La pollution: est l’introduction de contaminants (polluants) dans le milieu naturel qui
provoque le changement défavorable dans l’atmosphère, le sol ou l’eau.
B. Types de polluants :
1) Hydrocarbures (à partir de voitures, des usines, des maisons...) : il sert à fournir de
l’énergie.
Causes : Déversements accidentels d’hydrocarbures dans les océans, fuites dans les pipelines
transportant le pétrole brut et gaz les activités d’exploration et des accidents pendant la
production, de raffinage, de transport et de stockage du pétrole et une combustion incomplète
durant son utilisation.
Effet : Principale source de pollution de l’environnement (océan, atmosphère, frais l’eau).
Cours de Biologie – SE – Préparé par Miss Nidale Ojeil Page 23
- Il épuise non - ressources naturelles renouvelables comme le pétrole.
2) Gaz polluants
- L’oxyde d’azote (NO et NO2) : Source : voitures et les centrales électriques.
Effets : une irritation des yeux chez l’homme et endommager la végétation.
- Le dioxyde de carbone (CO2) : Source : moteur de gaz d’échappement.
Effets : vertiges, maux de tête et des effets de serre.
Remarque : l’effet de serre permet de prendre dans les radiations solaires et empêche
l’infrarouge des radiations de sortir. Ce phénomène entraîne une augmentation de la
température mondiale, ce qui conduit à la fonte des glaciers et la hausse du niveau des mers.
3) Nitrates
Source : l’utilisation excessive d’engrais de nitrate.
Effets:
- Azote atteint l’eau souterraine en hiver.
- Nitrate (NO3) lorsqu’est supérieur à 25 mg/l dans l’eau potable :
NO3 batteries de l’estomac
Nitrites (NO2)
a) Nitrites peuvent se combiner avec l’hémoglobine et empêche la fixation de l’oxygène,
conduisant à l’asphyxie et la mort.
b) Nitrites peuvent combiner avec amine de nourriture et produire des dérivés nitreux
cancérogènes.
Document 6 : La lutte contre la pollution
Prévention de la pollution et la protection de l’environnement peuvent être obtenus par :
1) Recyclage.
2) Planter des forêts et de créer des espaces verts dans les villes.
3) Bénéficier d’énergie solaire, énergie éolienne et hydraulique.
4) Utiliser des filtres pour des usines et des voitures.
5) Lutter contre : le bruit, la pollution de l’eau douce et des Océans, des déchets de mater et
d’énergie.
6) à l’aide de la biotechnologie :
Exemples : développer des bactéries qui réduisent le fer et briser des oxydes tels que l’oxyde de
magnésium, qui est toxique pour les animaux et les plantes ou développer des bactéries qui
transforment l’ammoniac nocif en azote.