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Thème 3. Corps humain et santé
Thème 3A : Comportements, mouvements et système nerveux
Chapitre 1 : Les réflexes
Chapitre 2 : Cerveau et mouvement volontaire
Chapitre 3 : Le cerveau, un organe fragile à préserver

Thèmes	Chapitres	Notions à expliquer	Exemples d’arguments
Thème 3A : Corps humain et santé	Chapitre 1 : Le Réflexe myotatique	Les neurones sont des cellules nerveuses impliquées dans la communication nerveuse qui transmettent des messages électriques et chimiques.	Observation d’une coupe histologique de cerveau, moelle épinière Enregistrement des potentiels membranaires (potentiels de repos/potentiel d’action) Observation d’électronographie d’une synapse montrant la libération de vésicules contenant des neurotransmetteurs.
	Chapitre 1 : Le Réflexe myotatique	L’arc-réflexe myotatique implique différents éléments fonctionnels à différentes échelles (organe-cellule)	Analyse des électromyogrammes des muscles antagonistes lors du reflexe myotatique Résultats des expériences de section et de stimulation au niveau de la moelle épinière : expérience historique de Magendie Observation des coupes histologiques de fibres et de nerfs, de moelle épinière
	Chapitre 2 : cerveau et mouvement volontaire Chapitre 3 : Le cerveau, un organe fragile à préserver.	Le cortex moteur est la zone du cerveau contrôlant le mouvement volontaire.	Observation d’IRM anatomiques et fonctionnelles de cerveau dans diverses situations de mouvement volontaire ou cas clinique (accident vasculaire cérébral, maladies neurodégénératives, infections virales…) afin de situer les aires motrices cérébrales.
		Le neurone moteur intègre des informations diverses sous la forme d’un message nerveux unique.	Réponses variables du neurone post-synaptique en fonction des messages nerveux pré-synaptique pour montrer la sommation spatiale et temporelle.
		Après un accident ou pendant un apprentissage, le cerveau se réorganise : on parle de plasticité cérébrale.	Comparaison de l’activité cérébrale d’un individu sain et d’un individu ayant subi des dommages cérébraux ou un apprentissage.

Thème 3B : Produire le mouvement-Contraction musculaire et apport d'énergie
Chapitre 1 : La cellule musculaire : une structure spécialisée permettant son propre raccourcissement
Chapitre 2 : Origine de l'ATP nécessaire de la contraction de la cellule musculaire

Chapitre 3 : Le contrôle des flux du glucose, source essentielle d'énergie des cellules musculaires

l’exposition " Body Worlds"
Le professeur Gunther von Hagens, anatomiste allemand né en 1945 est l’inventeur de la plastination

Thèmes	Chapitres	Notions à expliquer	Exemples d’arguments
Thème 3B : Corps humain et santé	Chapitre 1 : La cellule musculaire : une structure spécialisée permettant son propre raccourcissement	Les mouvements impliquent le système articulo-musculaire	Comparaison du fonctionnement de systèmes articulo-musculaires sains et lésés Observation microscopique et d’électronographies de cellules musculaires contractées et relâchée Mesure comparée des longueurs de fibres musculaires contractée et relâchée
		La contraction musculaire repose sur des mécanismes moléculaires impliquant le calcium et l’ATP.	Observation du pivotement des têtes de myosine au cours d’une contraction associée au raccourcissement du sarcomère lors de la contraction. Résultats comparés d’expériences testant les effets séparés et combinés de la présence d’ATP et d’ions calciums sur la contraction de fibres musculaires.
		Les maladies dégénératives musculaires (myopathie) sont liées à un dysfonctionnement des interactions moléculaires entre les protéines membranaires et la matrice extra-cellulaire.	Comparaison d’électronographies de coupes de muscles striés squelettiques de sujets atteints de myopathie et de sujets sains. Comparaison de séquences nucléotidiques ou protéiques d’un même gène ou d’une même protéine impliquée chez un individu sain et un individu atteint d’une myopathie.
	Chapitre 2 : Origine de l'ATP nécessaire de la contraction de la cellule musculaire	La molécule d’ATP est la source d’énergie des cellules qui après conversion énergétique, permet les activités cellulaires.	Comparaison des résultats d’expériences de suivi de la concentration extracellulaire de glucose, de CO2 et de dioxygène dans des suspensions de levures placées dans les conditions aérobie (avec O2) et anaérobie (sans O2), avec et sans glucose (= mise en évidence de la respiration cellulaire et de la fermentation) Echanges gazeux comparés réalisés par des mitochondries isolées en présence ou absence de pyruvate et/ou O2 pur mettre en évidence l’importance du pyruvate et du dioxygène dans la respiration cellulaire qui a lieu dans la mitochondrie. Comparaison de résultats d’expérience testant l’effet d’inhibiteurs de la chaîne respiratoire mitochondriale sur la concentration en O2, en NADH, H+ et en ATP. Calcul du rendement en nombre de molécule d’ATP de la fermentation lactique, de la respiration cellulaire, pour une même quantité de glucose.
		Les voies métaboliques aérobie et anaérobie dépendent du type d’effort fourni.	Comparaison de la production de lactate (issu de la fermentation) par un muscle pour différents types d’effort.
		L’utilisation d’une substance exogène dopante peut avoir des conséquences sur le fonctionnement de la cellule musculaire et plus largement sur l’organisme.	Comparaison de résultats d’expérience testant l’effet de l’utilisation d’un produit anabolisant sur la masse musculaire. Exemples d’effets néfastes de la prise de produits dopants.
	Chapitre 3 : Le contrôle des flux du glucose, source essentielle d'énergie des cellules musculaires	Le muscle a besoin d’un apport continu de nutriments tels que le glucose et le dioxygène, adaptable selon l’activité physique.	Comparaison des concentrations de glucose et de dioxygène dans les sangs artériel et veineux d’un muscle en activité et au repos.
		Certains organes stockent le glucose (foie, muscles) et certains le consomment (muscle)	Résultats de l’expérience de foie lavé de Claude Bernard (1855) Observation comparée de coupes de tissus musculaires et hépatiques avant et après un repas, une activité musculaire, un jeûne. Comparaison des modèles moléculaires du glycogène et du glucose.
		La glycémie est déterminée par les apports alimentaires et le jeu du stockage/déstockage de glucose par les organes de réserve (foie)	Comparaison des concentrations de glucose dans les artères et veines intestinales et hépatiques après un repas et à jeun. Suivi des variations de glycémie au cours d’une journée ponctuée de repas et d’activités.
		La glycémie est un paramètre régulé impliquant notamment le foie et le pancréas. Le pancréas produit deux hormones, l’insuline et le glucagon, assurant respectivement le stockage et le déstockage du glucose.	Résultats d’expériences d’ablation, de greffe, d’injection d’extraits de pancréas sur l’évolution de la glycémie. Observations de coupes de pancréas et immunodétection des cellules productrices d’insuline et des cellules productrices de glucagon. Comparaison de la reproduction d’hormones insuline et glucagon en fonction de la glycémie. Comparaison des effets de l’insuline et du glucagon sur la quantité de transporteurs de glucose présents sur la membrane des cellule hépatiques.
		Les hormones pancréatiques nécessitent une reconnaissance spécifique entre hormones et récepteurs.	Comparaison de la configuration tridimensionnelle d’une hormone (glucagon ou insuline) et de son récepteur.
		Le dysfonctionnement de la régulation de la glycémie est à l’origine de maladies telles que les diabètes.	Comparaison de la glycémie et de l’insulinémie lors de tests d’hyperglycémie provoquée chez des individus diabétiques et non diabétiques.

Thème 3C : Comportements et stress-Vers une vision intégrée de l'organisme
Chapitre 1 : L'adaptabilité de l'organisme
Chapitre 2 : L'organisme débordé dans ses capacités d'adaptation

Thèmes	Chapitres	Notions à expliquer	Exemples d’arguments
Thème 3C: Corps humain et santé	Chapitre 1 : L’adaptabilité de l’organisme	Certaines zones cérébrales (système limbique avec l’amygdale) interviennent dans la réponse rapide face à des agents stresseurs.	Comparaison d’IRM anatomiques et fonctionnelles d’individus en conditions stressantes afin de mettre en évidence certaines zones du cerveau (système limbique, en particulier l’amygdale)
		L’adrénaline libérée par les glandes surrénales agit sur le rythme respiratoire, cardiaque et la glycémie pendant la phase d’alarme.	Interprétation des résultats expérimentaux sur une moule montrant l’action de l’adrénaline sur la fréquence cardiaque.
		Le cortisol libéré aussi par les glandes surrénales agit sur la mobilisation du glucose et d’autres fonctions pendant la phase de résistance.	Réalisation d’un test de dosage du cortisol par la méthode ELISA « sandwich » pour quantifier la concentration salivaire (reflétant la concentration sanguine) d’une personne stressée.
		Le cortisol effectue un rétrocontrôle négatif sur l’axe hypothalamo-hypophysaire lors de la phase de résilience.	Analyse de données permettant de mettre en évidence l’action du CRH sur les glandes surrénales et le rétrocontrôle négatif du cortisol sur la libération du CRH.
	Chapitre 2 : L’organisme débordé dans ses capacités d’adaptation	Si les agents stresseurs sont trop intenses ou si leur action dure, les mécanismes physiologiques sont débordés et le système se dérègle. C’est le stress chronique.	Interpréter des données cliniques et expérimentales montrant les effets du stress chronique sur la structuration des voies neuronales.
		La prise de ces médicaments, comme les benzodiazépines dans le cas de l’anxiété, doit suivre un protocole rigoureux afin de ne pas provoquer d’autres perturbations notamment une sédation et des troubles de l’attention.	· Recenser et exploiter des informations sur le mode d’action des benzodiazépines pour montrer leur activation des récepteurs à GABA (un neurotransmetteur inhibiteur du système nerveux) et leur effet myorelaxant et anxiolytique. · Utiliser un logiciel de modélisation moléculaire pour illustrer la complémentarité entre une molécule et son récepteur.
		Certaines pratiques non médicamenteuses sont aussi susceptibles de limiter les dérèglements et de favoriser la résilience du système. Chaque individu est différent face aux agents stresseurs, le stress intégrant des dimensions multiples et liées.	· Concevoir et/ou mettre en œuvre une démarche de projet visant à élaborer un protocole pour tester l’effet de certaines pratiques alternatives (ex : mouvements respiratoires) à court ou long terme, en analyser les limites et comparer à un corpus de données scientifiques. · Interprétation des résultats expérimentaux des chatouilles chez le rat.