LIEN AVEC LES PROGRAMMES AU LYCEE DE SVT, PHYSIQUE

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LIEN AVEC LES PROGRAMMES
AU LYCEE
DE SVT, PHYSIQUE CHIMIE ET GEOGRAPHIE
Seconde
Sciences de la vie et de la Terre
Sciences physiques
Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du
vivant : une planète habitée
Thème 1 - La sante
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 L'objectif de ce thème est de montrer et d’expliquer le rôle des sciences physiques
inerte. Les êtres vivants possèdent une organisation et un fonctionnement et chimiques dans les domaines du diagnostic médical et des médicaments.
propres. Leurs formes montrent une diversité immense, variable dans le temps,
au gré de l’évolution.
Le diagnostique médical
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.
• Signaux périodiques : période, fréquence, tension maximale, tension minimale.
• Connaître et utiliser les définitions de la période et de la fréquence d’un
phénomène périodique.
• Identifier le caractère périodique d’un signal sur une durée donnée.
• Déterminer les caractéristiques d’un signal périodique
• Ondes sonores, ondes électromagnétiques.
Connaître une valeur approchée de la vitesse du son dans l’air.
• Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes • Domaines de fréquences.
d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune.
• Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles • Propagation rectiligne de la lumière.
partagent toutes un ancêtre commun.
• Vitesse de la lumière dans le vide et dans l’air.
• Réfraction et réflexion totale.
Thème 2 – Enjeux planétaires contemporains :
énergie, sol
Thème 3 – Le sport
La pression
L’ Homme a besoin de matière et d’énergie. La croissance démographique place
l’humanité face à un enjeu majeur : trouver et exploiter des ressources (énergie, sol) tout la pression est une grandeur physique qui permet de comprendre l’influence de l’altitude
sur les performances sportives et les effets physiologiques ressentis en plongée
en gérant le patrimoine naturel.
subaquatique
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.
• Pression d’un gaz, pression dans un liquide.
• Force pressante exercée sur une surface, perpendiculairement à cette surface.
• Pression dans un liquide au repos.
• Dissolution d’un gaz dans un liquide. Loi de Boyle-Mariotte, un modèle de
comportement de gaz ses limites.
• 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.
Les besoins et les réponses de l’organisme lors d’une
pratique sportive
Lors d'une activité sportive, des transformations chimiques et physiques se produisent et
s’accompagnent d’effets thermiques. Les apports alimentaires constitués d’espèces
ioniques ou moléculaires permettent de compenser les pertes dues au métabolisme et à
l'effort.
• Solution: solvant, soluté, dissolution d’une espèce moléculaire ou ionique.
• Concentrations massique et molaire d’une espèce en solution non saturée.
• Système chimique. Réaction chimique.
• Écriture symbolique de la réaction chimique : équation de la réaction chimique
Enseignements d'exploration
Option SL
Thème Géosphère
• Cours d'eau et océans
Mots clefs : Courants marins , Fleuves et rivières
Thème : Utilisation des ressources de la nature
• L’eau
Mots clefs : Qualité de l’eau, traitements de l’eau, désalinisation.
Option MPS
Thème : Science et prévention des risques d'origine humaine
Protection de l'environnement : qualité de l'air, qualité de l'eau, seuil
d'acceptabilité, gestion des déchets, pollution, effet de serre, réchauffement de
la planète.
TERMINALE S
Sciences de la vie et de la Terre
(spécifique)
Sciences de la vie et de la Terre
(spécialité)
Thème 1 – Génétique et évolution
Diversification génétique et diversification des êtres vivants
Thème 2 - Enjeux planétaires contemporains
Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir
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.
• 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
• D'autres mécanismes de diversification des génomes existent : hybridations l'influence de l'Homme.
suivies de polyploïdisation, transfert par voie virale, etc.
• S'agissant des gènes impliqués dans le développement, des formes vivantes
Sans chercher l'exhaustivité, l'objectif de ce thème est d'aborder quelques
très différentes peuvent résulter de variations dans la chronologie et l'intensité
aspects de la relation entre histoire des enveloppes fluides de la Terre et histoire
d'expression de gènes communs, plus que d'une différence génétique.
du climat.
• Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des
génomes : associations (dont symbioses) par exemple.
- L'atmosphère initiale de la Terre était différente de l'atmosphère actuelle. Sa
• Chez les vertébrés, le développement de comportements nouveaux, transmis transformation est la conséquence, notamment, du développement de la vie.
d'une génération à l'autre par voie non génétique, est aussi source de diversité: L'histoire de cette transformation se trouve inscrite dans les roches, en particulier
chants d'oiseaux, utilisation d'outils, etc.
celles qui sont sédimentaires.
De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la
biodiversité
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.
- 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.
- 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.
- 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.
• Sous l'effet de la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants et du
hasard, 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.
• 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.
Sciences physiques
(enseignement de spécialité)
Thème 1 : L'eau
 Eau et environnement : Mers, océans ; climat ; traceurs chimiques.
Érosion, dissolution, concrétion.
Surveillance et lutte physico -chimique contre les pollutions ; pluies acides.
 Eau et ressources : Production d’eau potable ; traitement des eaux .
Ressources minérales et organiques dans les océans
1ère STL
Thème 1- Les systèmes vivants présentent une organisation particulière de la matière
Constitués des mêmes éléments chimiques, le monde minéral et le monde vivant se caractérisent par une structuration différente de la matière.
Les systèmes vivants présentent une grande diversité d’organisation et de fonctionnement, néanmoins leur étude à différentes échelles révèle des indices de leur
unité.
Les organismes vivants présentent une unité et une diversité
• L’observation des organismes vivants témoigne d’une biodiversité.
• Les organismes vivants partagent des caractères communs, qui permettent de les classer.
Les organismes vivants présentent différents niveaux d’organisation
• Un appareil intègre plusieurs organes participant au fonctionnement de l’organisme.
• Les différentes structures de l'appareil respiratoire permettent les échanges gazeux nécessaires.
• Un organe est une structure d'un appareil qui assure une fonction définie.
• La pompe cardiaque permet la circulation du sang entre l'appareil respiratoire et les autres organes.
Les tissus sont des organisations pluricellulaires ; différents critères permettent de les identifier.
Les molécules des êtres vivants présentent des structures et des propriétés spécifiques
• Les molécules des êtres vivants présentent des structures et des propriétés spécifiques.
• Les cellules sont composées majoritairement d'eau et de molécules organiques.
• L'eau constitue l'environnement des systèmes biologiques. La solubilité des espèces chimiques dans l'eau dépend de leur séquence, de leur(s) groupement(s)
caractéristique(s) et de leur charge.
• L'eau est un solvant polaire dissociant et formant des interactions hydrogène.
• Le caractère amphiphile de certaines molécules est à l’origine de la structure en double couche des membranes
biologiques.
• Les molécules biologiques comportent certains groupes caractéristiques présentant des propriétés acides ou basiques.
• En fonction du pH du milieu et du pKA du couple, une espèce d’un couple acide/base prédomine.
• Des groupes caractéristiques chargés apparaissent ou disparaissent en fonction du pH.
• Les milieux biologiques sont des milieux tamponnés.
Thème 3 -Les systèmes vivants maintiennent leur intégrité et leur identité en échangeant de l’information
Le maintien de l’intégrité et de l’identité d’un organisme demande une modulation et un contrôle de son
fonctionnement. Cette régulation mobilise divers moyens de communication assurant les transferts d’informations nécessaires.
Un système vivant est un système de communication intégré
• Un système de communication est fondé sur la production d’un message codé par un émetteur, transporté jusqu’à un récepteur.
• Les cellules peuvent communiquer par voie nerveuse et hormonale.
Les systèmes vivants utilisent deux grandes voies de communication
•
•
•
•
La communication nerveuse est caractérisée par la propagation d’un signal au niveau des neurones.
Ce signal se propage sous forme de potentiels d'action.
La fréquence d'émission des potentiels d'action constitue le codage du message.
La transmission du message d'une cellule à l'autre nécessite une structure particulière appelée synapse.
PROGRAMME SECONDE S.V.T ET AQUARIUM
Programme
Lien avec l'Aquarium
Ressources
Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée
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.
Étude d'un écosystème: le récif corallien
1- Étude des éléments de l'écosystème
(vivant/non-vivant; animal/végétal)
2- Questionnement sur la nature chimique des
éléments de cet écosystème
3- Étude du blanchissement des coraux.
- schéma des échanges réalisés au cours de
la symbiose entre une cellule de polype et
une zooxanthelle
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 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.
- Parcours sur les bacs C1-C2 de l'aquarium
par exemple
- document conçu par les profs relais :
tableau récapitulatif de la composition
chimique des différents éléments de la
matière vivante/matière inerte
étude de la biologie des coraux (notion de
symbiose et de photosynthèse)
conférence « acidification ».
- document montrant le lien entre
température,
action
de
l'homme
et
blanchissement des coraux
Étude de deux écosystèmes : les milieux eau
de mer/eau douce
- Parcours sur les différents bacs montrant
différents écosystèmes et la diversité de leurs
espèces
1- Étude de la diversité des éléments des
écosystèmes
(différentes
espèces/différents documents
sur
les
questions
biotopes....)
environnementales liées au lac Victoria, en
particulier perche du Nil / cichlidés
2- Étude de l'impact de l'Homme sur la biodiversité (problématique du film « Le cauchemar de
du Lac Victoria
Darwin »)
La diversité des allèles est l’un des aspects de la
3- Les mécanismes de spéciation
biodiversité.
La dérive génétique est une modification aléatoire de cichlidés des grands lacs africains.
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.
chez les
- observations de la diversité des cichlidés
(bacs J)
- Diaporama sur la sélection sexuelle et sur la
naissance des nouvelles espèces
Thème 2 Enjeux planétaires contemporains : énergie, sol
Le soleil : une source d’énergie essentielle
Étude des coraux et des plantes vertes
aquatiques
- observation des bacs contenant des
végétaux aquatiques et reconnaissance de
La lumière solaire permet, dans les parties
quelques espèces : questionnement sur
chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de 1- Étude de la photosynthèses chez les végétaux l'origine des bulles observées, rôle de
matière organique à partir d'eau, de sels aquatiques
l'éclairage ...
minéraux et de dioxyde de carbone.
2- Étude de la symbiose chez les coraux
- Schéma de la photosynthèse au niveau
Ce processus permet, à l’échelle de la planète,
cellulaire
l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la 3- Étude de la photosynthèse chez des végétaux
biosphère.
non-verts
-Schéma des échanges réalisés au cours de
la symbiose entre une cellule de polype et
une zooxanthelle
- observation des algues encroutantes
corallines et schéma des longueurs absorbés
et de la répartition des algues, en fonction de
la profondeur.(voir doc. bac)
Le sol : un patrimoine durable ?
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.
Étude d'un récif corallien
- observation des bacs C1 C2 par exemple
1- Étude du fonctionnement et de la biodiversité de - Article sur les relations entre destruction des
cet écosystème
mangroves, érosion des sols et mort des
coraux (pas de lumière/turbidité/chute de
2- Étude du blanchissement des coraux et densité, problème de nutrition., pb de nitrates
questionnement sur leur origine.
et prolifération d'algues/ concurrence algues
et coraux..)
3- Étude de l'impact de la destruction des
mangroves sur les récifs coralliens.
-Diaporama sur la biodiversité présente dans
les écosystèmes coralliens.