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Partie 1 : L'activité interne du globe

Introduction à la géologie

La géologie (de géo = terre, logos = science, discours) est la science qui s'intéresse à la planète Terre, aux roches qui la composent, aux phénomènes, internes et externes qui l'affectent, ainsi qu'à son histoire. Elle permet aux hommes de découvrir les substances minérales dont ils ont besoin pour leurs multiples activités, mais aussi de prévoir et de comprendre certaines catastrophes naturelles, séismesvolcanismes,Tsunami.

I) Du paysage à l'affleurement.

- Les éléments qui constituent un paysage sont nombreux, relief, végétation, cours d'eau, affleurements. Certains sont d'origine naturelle, d'autres sont dus aux activités de l'Homme. 

Un relief se caractérise par la présence de montagnes, de collines, de falaises, mais aussi de plateaux, de plaines ou de vallées dans lesquelles coulent des cours d'eau. Les affleurements de roches renseignent sur la nature du sous-sol.
- L'implantation humaine se manifeste par la présence d'habitations groupées ou isolées, de routes, d'activités industrielles ou agricoles.

II) Les roches et leurs propriétés.

- Les affleurements permettent de découvrir les roches constituant le sous-sol de la région. Les formes du relief observées en surface sont souvent, sous un même climat, en relation avec la nature et la disposition des roches.
- Les roches ont des propriétés dont dépendent les formes du relief observé. Les roches compactes et relativement dures, comme le calcaire, résistent à l'action des eaux de ruissellement. Par contre, les marnes plus friables, sont en partie entraînées par ces eaux. Les pentes des versants calcaires sont souvent marquées par des falaises. Celles des versants marneux présentant généralement des pentes plus douces.
- Certaines roches fissurées, comme le calcaire, laissent l'eau s'infiltrer dans le sous-sol : ce sont des roches perméables. D'autres, comme l'argile, la retiennent en surface : ce sont des roches imperméables. Les propriétés des roches influencent fortement l'aspect des paysages.


III) Les roches archives du passé.

- Certaines roches contiennent des traces du passé : les fossiles. Ces fossiles sont des indices précieux pour le géologue. Ils permettent de reconstituer la faune et la flore des paysages anciens, et en comparant avec des paysages actuels, de reconstituer le déplacement des populations animales et d'apporter une preuve supplémentaire à la dérive des continents.

IV) Les phénomènes géologiques.

La géologie explique les phénomènes externes, érosion, transport et sédimentation. Les phénomènes liés à l'activité interne de la Terre,volcanismesismicité, formation des chaînes de montagnes et tectonique des plaques.

En aidant à la compréhension de ces phénomènes, le géologue prévient et informe
les populations des risques de cette Terre, afin de les protéger.

Chapitre 1 : Séismes et paysages

Les séismes ou tremblements de terre sont des manifestations brutales et brèves de l'activité du globe terrestre. Ils affectent la surface de la terre, et sont parfois destructeurs et meurtriers. Ils ont modifié et modifieront encore les paysages. Les séismes sont des aléas qu'on ne peut prévoir. A défaut de pouvoir les prédire, l'homme doit faire de la prévention aux populations afin qu'elles connaissent les gestes qui sauvent.

I) A l'origine d'un séisme des mouvements responsables de la création des failles

Un séisme est provoqué par la rupture brutale d'une faille suite au déplacement brusque de deux blocs rigides l'un par rapport à l'autre. En profondeur, des forces exercées en permanence sur les roches peuvent les déformer. Lorsque l'énergie emmagasinée par les roches est trop importante, il y a rupture. Le phénomène de rupture brutale est le tremblement de terre. La rupture des roches entraîne la formation d'unefaille.
Lorsqu'une faille existe, les terrains situés de part et d'autre de cette faille, sont susceptibles d'être de nouveau remis en mouvement par des séismes.

Les failles sont ainsi dues à des mouvements brusques, conséquences du rapprochement ou de l'écartement de masses rocheuses. Elles peuvent entraîner des déplacements et des décalages des blocs situés de part et d'autre de la rupture.

Forces de compression : forces qui tendent à diminuer les distances entre deux masses rocheuses.
Forces d'extension : forces qui tendent à augmenter les distances entre deux masses rocheuses.


II) De la rupture de faille aux tremblements de terre

Les roches soumises à des mouvements d'écartement (force d'extension) ou des mouvements de rapprochement (force de compression), finissent par céder. L'énergie libérée lors de la rupture de faille qui en résulte, engendre des vibrations qui se propagent à partir du foyer, sous forme d'ondes sismiques.
A la surface de la terre, ces ondes sismiques peuvent provoquer des vibrations du sol et des destructions. La zone la plus touchée par ces destructions est l'épicentre. Elle se situe à la perpendiculaire du foyer.

En surface, le passage des ondes sismiques peut être enregistré par des sismographes. Les sismogrammes obtenus montrent que ces ondes se déplacent à une vitesse de quelques Km/s. L'analyse et la comparaison des sismogrammes d'un même séisme permettent de déterminer avec précision, la position du foyer et la magnitude du séisme.

Il ne faut pas confondre magnitude et intensité :
L'intensité d'un séisme est estimée à partir des effets produits en surface, l'échelle utilisée est l'échelle MSK, du nom de trois sismologues.
La magnitude évalue l'énergie libérée au foyer du séisme. Elle dépend de la longueur de la faille activée et de l'importance du déplacement le long de la faille, on parle de l'échelle de Richter . Cette énergie est évaluée à partir des sismogrammes. Il s'agit d'une échelle logarithmique, c'est à dire qu'un accroissement de magnitude de 1 correspond à une multiplication par 30 de l'énergie. On considère qu'à partir d'une magnitude de 5, le séisme est important.

III) Les séismes ne sont pas répartis au hasard, prévention des séismes

La répartition des séismes à la surface du globe n'est pas due au hasard, il existe de vastes zones sans séisme et d'autres où la sismicité est importante. Cette répartition suit les limites des plaques tectoniques.
Les séismes dus à des mouvements de rapprochement (force de compression) sont localisés le long des fosses océaniques et dans les zones des chaînes de montagnes.
Les séismes associés à des mouvements d'écartement (force d'extension) sont localisés sur les dorsales océaniques.

L'étude historique des séismes a permis de dresser une carte mondiale des zones à risques. Malgré les moyens modernes de mesure, satellites et capteurs, il est très difficile de prévoir un séisme. Ainsi la prévention dans ces zones à forte probabilité sismique est importante, elle permet d'enseigner aux populations les gestes qui sauvent. De plus le Plan d'exposition aux Risques Naturels majeurs impose des règles de construction parasismique à toute nouvelle construction. (P.E.R).

Chapitre 2 : Volcanisme et paysages

Les volcans actifs ne sont pas répartis au hasard à la surface du globe, on en retrouve sur les continents, les îles océaniques et les fonds des océans. Leur activité plus ou moins violente est accompagnée d'une émission de lave et de gaz, avec des projections de matériaux d'importances variées.

I) Le volcanisme est l'arrivée en surface de magma contenant des gaz. Il se manifeste par deux grands types d'éruptions.

L'arrivée en surface de certains magmas donne naissance à des coulées de lave, l'arrivée d'autres magmas est caractérisée par des explosions projetant des matériaux. Les manifestations volcaniques sont des émissions de lave et de gaz. Les matériaux émis constituent l'édifice volcanique. Le magma contenu dans un réservoir magmatique localisé à plusieurs kilomètres de profondeur, est de la matière minérale en fusion véhiculant des éléments solides et des gaz.

L'activité volcanique effusive du Piton de la Fournaise, se caractérise par des coulées de lave fluide, des projections peu violentes de fragments de lave qui s'accumulent pour former un cône. On parle aussi de volcan Basaltique ou rouge.

L'activité volcanique explosive du mont Saint Helens, se caractérise par de violentes explosions projetant en altitude des panaches de cendres, formant des nuées ardentes. Au fond du cratère, la lave visqueuse forme un dôme. On parle aussi de volcan andésitique ou gris.

Un réseau de surveillance mondial permet de protéger les populations du risque volcanique, et d'établir des conduites à tenir en cas d'éruption. Informées, les populations sont ainsi protégées.


II) Les roches volcaniques proviennent du refroidissement du magma.

Le refroidissement par étapes du magma, sa solidification sous forme de cristaux et de verre, donnent naissance aux roches volcaniques. La structure de la roche conserve la trace de ses conditions de refroidissement.

Lors d'une éruption volcanique effusive, le refroidissement de la lave fluide donne des roches sombres comme le Basalte. Un basalte est constitué d'une pâte (verre) non cristallisée, dans laquelle on trouve des gros cristaux (phénocristaux) d'olivine et de pyroxènes, et des petits cristaux (microcristaux) defeldspaths.

Lors d'une éruption volcanique explosive, la lave visqueuse constituant le dôme donne des roches plus ou moins sombres comme l'andésite. Une andésiteest constituée d'une pâte grise (verre) non cristallisée, dans laquelle on trouve des phénocristaux de pyroxène, et des microcristaux de feldspaths.

Le basalte et l'andésite ont une structure hémicristalline, elles sont formées en partie de cristaux et en partie de matière non cristallisée (verre).

Le Gabbro est une autre roche magmatique, on y observe de gros cristaux de pyroxène et de feldspath. Le Gabbro a une structure holocristalline, elle est en effet entièrement constituée de cristaux.


III) Les volcans actifs ne sont pas répartis au hasard à la surface du globe.


La répartition géographique du volcanisme actuel, s'explique en fonction des plaques tectoniques.

Le volcanisme basaltique de type effusif, et le volcanisme andésitique de type explosif, sont distincts géographiquement.

  • Les volcans andésitiques (explosifs) sont localisés sur le pourtour du Pacifique et aux Antilles. Ces volcans actifs sont isolés et caractérisent les arcs insulaires, ou les bordures continentales, qui tracent la limite entre plaques qui s'affrontent.
  • Les volcans basaltiques (effusifs) produisant des laves abondantes et fluides, sont soit isolés au niveau des océans et des continents, soit alignés le long des dorsales océaniques. Ces dorsales océaniques sont les plus grandes zones volcaniques actives.
  • Chapitre 3 : Les mouvements des plaques et leurs conséquences

    La répartition des séismes et des volcans à la surface du globe, permet de délimiter des plaques.
    Les mouvements constatés lors des séismes, les mesures satellites et la correspondance des formes de certains continents, montrent que la partie externe de la Terre est animée de mouvements. Les variations de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permettent de distinguer deux zones distinctes, la lithosphère rigide, de l'asthénosphère qui l'est moins.

    I) La surface de la terre est formée de douze plaques constituées de lithosphère, qui repose sur l'asthénosphère.

    La répartition des séismes et de l'activité volcanique permet de mettre en évidence l'existence de plaques à la surface du globe. La surface de la terre est formée de douze plaques mobiles et limitées par des frontières étroites et actives, dorsales, fosses océaniques et chaînes de montagnes. Au niveau des dorsales océaniques, les plaques s'écartent, elles se rapprochent au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes.

    L'étude de la propagation des ondes sismiques à l'intérieur du globe, montre une structure verticale des plaques. La croûte et le manteau supérieur constituent la lithosphère, elle repose sur l'asthénosphère, moins rigide. Chaque plaque est ainsi une portion de la lithosphère. Au niveau des océans, on parle de lithosphère océanique, au niveau des continents, de lithosphère continentale.

    Bilan :

  • La lithosphère océanique est formée de la croûte océanique et de la partie supérieure du manteau, (5 à 100 Km d'épaisseur) ;
  • La lithosphère continentale est constituée de la croûte continentale et de la partie supérieure du manteau, (100 Km).
  • L'asthénosphère commence sous la lithosphère et se termine vers - 670 Km de profondeur. 

    II) La dorsale est le lieu de formation de la lithosphère océanique, la fosse océanique le lieu de sa disparition.

    A) Formation de la lithosphère océanique au niveau d'une dorsale.

    Les mesures de déplacement par satellites montrent qu'au niveau d'une dorsale les plaques lithosphériques s'écartent. L'étude de l'âge des fonds océaniques montre que plus on s'éloigne de l'axe de la dorsale océanique, plus l'âge des fonds océaniques augmente de part et d'autre de la dorsale.
    Ces études ont permis de montrer qu'à l'axe d'une dorsale, les mouvements d'écartement de la lithosphère océanique provoquent l'apparition de fissures. Ces fissures se remplissent plus ou moins vite de basaltes. Le basalte de la lithosphère océanique se met ainsi en place en raison de quelques cm par an. Les dorsales océaniques sont ainsi les zones volcaniques effusives les plus importantes de la terre. La dorsale de l'océan pacifique est très active, la vitesse de formation de la lithosphère est élevée, la dorsale de l'océan atlantique est moins active, les vitesses de formations sont plus lentes.

    B) Disparition de la lithosphère océanique au niveau d'une fosse océanique.

    En bordure de deux plaques, l'étude de la profondeur des séismes, montre une répartition des foyers suivant un plan incliné. Ces foyers situés à des profondeurs variables sont la conséquence de mouvements de rapprochement. Ce plan incliné est caractéristique de l'enfoncement ou subduction d'une lithosphère océanique rigide et cassante, dans l'asthénosphère sous jacente moins rigide. Les fosses océaniques marquent ainsi des zones de subduction, lieu de la disparition de la lithosphère océanique.

    bilan :

    • La lithosphère océanique est créée au niveau des dorsales océaniques ;
    • La lithosphère océanique disparaît au niveau des fosses océaniques, zones de subduction.

    III) La croûte continentale est formée de granite, la croûte océanique de basalte, le manteau de péridotite. (Plus exigible depuis 2007 !)

    La croûte continentale est constituée de granite. Le granite est une roche magmatique, plutonique à structure grenue, c'est-à-dire entièrement cristallisée, formée par le refroidissement lent, en profondeur d'un magma. Elle est composée de trois minéraux, Quartz (Q), feldspath (F) et micas. Le gneiss et lemicaschiste composent également la croûte continentale.

    La croûte océanique est formée pour l'essentiel de basalte et de gabbro. Le basalte est une roche volcanique composée de cristaux englobés dans un verre. Les minéraux principaux sont les pyroxènes (Py) et les plagioclases (Pl).

    Le manteau est composé d'une seule roche, la péridotite. La roche du manteau est rarement accessible en surface, elle a pu être étudiée au niveau des fonds océaniques sans croûte, dans certains basaltes et dans des affleurements des chaînes de montagne. La péridotite est une roche entièrement cristallisée, composée principalement d'olivines (Ol) et de pyroxènes.

    Bilan :

  • La lithosphère continentale est constituée de granite et de la péridotite du manteau ;
  • La lithosphère océanique est constituée de basalte et de la péridotite du manteau ;
  • L'asthénosphère est constituée de péridotite moins rigide que celle du manteau.
  • Chapitre 4 : les risques liés aux aléas sismiques et volcaniques

    Le risque géologique est défini par l'éventualité qu'un phénomène dangereux survienne et par les dégâts humains ou matériels qu'il peut causer. Le modèle tectonique actuel permet à l'homme de définir les principales zones à risques sismique et/ou volcanique. L'homme réagit face aux risques qu'il connaît en réalisant :

    - Une prévention volcanique efficace qui passe par la prévision des éruptions fondée sur la connaissance du fonctionnement de chaque volcan ;
    - Une prévention sismique qui, moins aisée, peut faire place à une prédiction fiable : l'homme met alors en place un plan d'aménagement du territoire et d'information des populations
    .


    I) Les séismes ne sont pas répartis au hasard, prévention des séismes

    Il ne faut pas confondre magnitude et intensité :
    L'intensité d'un séisme est estimée à partir des effets produits en surface, l'échelle utilisée est l'échelle MSK, du nom de trois sismologues.
    La magnitude
     évalue l'énergie libérée au foyer du séisme. Elle dépend de la longueur de la faille activée et de l'importance du déplacement le long de la faille, on parle de l'échelle de Richter . Cette énergie est évaluée à partir des sismogrames. Il s'agit d'une échelle logarithmique, c'est à dire qu'un accroissement de magnitude de 1 correspond à une multiplication par 30 de l'énergie. On considère qu'à partir d'une magnitude de 5, le séisme est important.

    La répartition des séismes à la surface du globe n'est pas due au hasard, il existe de vastes zones sans séismes et d'autres où la sismicité est importante. Cette répartition suit les limites des plaques tectoniques.
    Les séismes dus à des mouvements de rapprochement (force de compression) sont localisés le long des fosses océaniques et dans les zones des chaînes de montagnes.
    Les séismes associés à des mouvements d'écartement (force d'extension) sont localisés sur les dorsales 
    océaniques.

    L'étude historique des séismes a permis de dresser une carte mondiale des zones à risques. Malgré les moyens modernes de mesure, satellites et capteurs, il est très difficile de prévoir un séisme. Ainsi la prévention dans ces zones à forte probabilité sismiques est importante, elle permet d'enseigner aux populations les gestes qui sauvent. De plus le Plan d'exposition aux Risques Naturels majeurs impose des règles de construction parasismique à toute nouvelle construction. (P.E.R).


    II) Les volcans actifs ne sont pas répartis au hasard à la surface du globe.


    La répartition géographique du volnisme actuel, s'explique en fonction des plaques tectoniques.

    Le volcanisme basaltique de type effusif, et le volcanisme andésitique de type explosif, sont distincts géographiquement.

    • Les volcans andésitiques (explosifs) sont localisés sur le pourtour du Pacifique et aux Antilles. Ces volcans actifs sont isolés et caractérisent les arcs insulaires, ou les bordures continentale, qui tracent la limite entre plaques qui s'affrontent.
    • Les volcans basaltiques (effusifs) produisant des laves abondantes et fluides, sont soit isolés au niveau des océans et des continents, soit alignés le long des dorsales océaniques. Ces dorsales océaniques sont les plus grandes zones volcaniques active.

    Partie 2 : Reproduction sexuée
    et maintien des espèces dans leur milieu de vie

    Chapitre 5 : Reproduction sexuée et pérennité des espèces

    Les êtres vivants naissent, grandissent, se nourrissent se reproduisent et meurent. Pour coloniser le milieu et pérenniser les espèces, certains animaux et végétaux se reproduisent, par une reproduction sexuée.

    I) La reproduction sexuée fait intervenir un gamète femelle et un gamète mâle.

    La reproduction sexuée animale comme végétale comporte l'union d'une cellule reproductrice mâle et d'une cellule reproductrice femelle, on les nomme gamète mâle et gamète femelle, c'est la fécondation. Chez les animaux, on observe des spermatozoïdes (gamètes males) qui fécondent des ovules (gamète femelle).

    Le résultat de la fécondation est une cellule œuf à l'origine d'un nouvel individu. Cette fécondation, union d'un gamète mâle et d'un gamète femelle, est caractéristique de la reproduction sexuée.

    II) La fécondation est caractéristique de la reproduction sexuée, est soit externe soit interne.

    La fécondation est caractéristique de la reproduction sexuée, c'est l'union des gamètes mâles et femelles. Cette union des cellules reproductrices mâles et femelles a lieu dans le milieu ou dans l'organisme.

    • Chez les végétaux le pollen est transporté par le vent ou les insectes sur le pistil d'une fleur appartenant à la même espèce. La rencontre des cellules reproductrices se fait dans le pistil, la fécondation est interne à l'appareil reproducteur femelle.
    • Chez les chiens, la fécondation est également interne, l'union des deux cellules reproductrices a lieu dans l'appareil reproducteur de la femelle. Dans ce cas, un accouplement est indispensable comme chez de nombreux animaux, escargots, papillons, libellules...
      C'est le cas également chez certains animaux, comme les mammifères et les insectes.
    • Chez certains actinoptérygiens, le mâle libère les gamètes mâles dans le milieu, la femelle libère les gamètes femelles également dans le milieu, la rencontre des gamètes se fait dans l'eau. La fécondation est donc externe à l'appareil reproducteur femelle.

    Pour être complet chez les actinoptérygiens, il y a :

    Les ovovivipares : La fécondation est interne grâce à l'organe copulateur des mâles, le gonopode. Ils portent des œufs qui éclosent juste avant ou après être sortis de la mère et donnent des alevins autonomes.

    Les vivipares : La fécondation est interne. Il y a un "cordon ombilical" reliant la mère à l'alevin. Les alevins naissent également autonomes.

    Les ovipares : La fécondation est externe.

    III) Des mécanismes favorisent la rencontre des cellules reproductrices. ( plus exigible)

    Des mécanismes à l'échelle des individus et des cellules reproductrices favorisent la fécondation.

  • Chez certains animaux, le comportement des individus, chant, parade nuptiale, attire la femelle, par exemple chez le grillon et le paon. Le papillon femelle émet des substances odorantes pour attirer le mâle. Chez les plantes à fleurs, les grains de pollen émettent un tube pollinique qui favorise le rapprochement du gamète mâle et du gamète femelle.
  • Chez les animaux comme chez les végétaux, les cellules reproductrices mâles et femelles libèrent des substances attractives qui favorisent la fécondation.

  • Chapitre 6 : Reproduction sexuée et milieu de vie

    Chez certaines espèces animales et végétales, la reproduction sexuée suit le rythme des saisons. Cette reproduction est influencée par les conditions climatiques et les ressources disponibles dans le milieu. Elle peut également être influencée par les activités humaines.

    I) Les conditions du milieu de vie, influent sur la reproduction sexuée et le devenir d'une espèce.

    Les conditions du milieu influent sur la reproduction sexuée, ainsi que sur le devenir d'une espèce. Dans la garrigue provençale par exemple, cohabitent deux espèces très voisines, le lièvre commun et le lapin de garenne :

    • Le lapin de garenne se reproduit toute l'année. Les femelles atteignent la maturité sexuelle dès 3 mois et demi, contre 4 pour les mâles. La gestation est de 28 à 33 jours. Une femelle a en moyenne 3 à 5 portées par an, chacune comptant 3 à 12 lapereaux. L'intervalle minimal entre deux portées est de 30 jours.
    • Le lièvre commun se reproduit toute l'année avec une interruption en octobre - novembre. La femelle peut avoir de 1 à 4 portées annuelles de 3 levrauts en moyenne. La maturité sexuelle du mâle apparaît à 6 mois, celle de la femelle à 7 mois. La gestation dure de 41 à 42 jours.

    Ces deux espèces se reproduisent donc en fonction des conditions climatiques du milieu, une se reproduit toute l'année, l'autre fait une pause en automne.

    Cette reproduction sexuée permet aux espèces de se maintenir dans un milieu, et d'assurer la pérennité des espèces. Certaines espèces sont ovipares, elles pondent des œufs, d'autres sont vivipares, la cellule œuf se développe à l'intérieur de l'organisme de la femelle.

    II) Les ressources alimentaires disponibles, influent sur la reproduction sexuée et le devenir d'une espèce. (plus exigible).

    Les ressources alimentaires du milieu influent également sur la reproduction sexuée :

    • La reproduction de la mésange par exemple dépend fortement de la nourriture disponible. En effet, les oisillons sont nourris par leurs parents de chenilles, chenilles qui se nourrissent de jeunes feuilles issues des bourgeons. L'apparition des jeunes feuilles coïncide avec l'arrivée des chenilles et des oisillons. Mais la destruction de certains milieux de vie ainsi que le réchauffement climatique, sont à l'origine de l'éclosion des chenilles quelques semaines avant celles des oisillons, entraînant une diminution de la survie des oisillons. La nourriture influe dans ce cas sur le devenir d'une espèce.
    • Chez les chouettes effraies, le nombre d'œufs produits par les femelles et le nombre de nichées croient avec l'augmentation du nombre de proies, les campagnols.

    III) L'Homme et ses activités influent sur la reproduction des espèces et le devenir d'une espèce.

    Il y a très peu d'endroits sur la terre où l'homme ne soit présent ! Cette présence peut également influer sur la reproduction sexuée, et ainsi porter atteinte à la biodiversité.

    L'emploi de produits polluants, les aménagements irréfléchis et les modifications de milieux de vie entraînent la disparition de certaines espèces animales et végétales, parfois de façon irréversible.

    L'homme tente de modifier ses comportements et de sensibiliser les populations à la protection de la biodiversité. Il met ainsi en place des campagnes de sensibilisation, et crée des espaces naturels protégés où les végétaux et les animaux pourront se reproduire et pérenniser leur espèce.


    Partie 3 : Transmission de la vie chez l'homme

    Chapitre 7 : Devenir homme ou femme capable de transmettre la vie

    A l'adolescence le corps de la jeune fille et du garçon se transforme, des signes extérieurs de cette transformation sont visibles, d'autres signes ne sont pas visibles, d'autres encore ne sont perceptibles que par l'adolescente. Ces transformations qui apparaissent à la puberté, sont liées à une nouvelle capacité, celle de transmettre la vie.

    I) A la puberté des transformations corporelles apparaissent, elles conduisent au fonctionnement de l'appareil reproducteur.

    La puberté, est une période durant laquelle le corps subit de profonds changements internes et externes. Certains sont visibles, d'autres non, ils entraînent des modifications corporelles et psychologiques. La puberté débute vers 10-13 ans et dure quelques années.

    • Les caractères sexuels secondaires apparaissent, barbe, voix qui mue, chez le garçon ; apparition de la pilosité pubienne, développement de la poitrine chez la fille ;
    • Les organes reproducteurs de la fille (ovaires) et du garçon (testicules) se développent et deviennent fonctionnels. Ce fonctionnement est marqué par l'apparition des règles (saignements au niveau de la vulve) chez la fille et par les premières émissions de sperme chez le garçon (éjaculations). Ces organes génitaux constituent les caractères sexuels primaires.

    La puberté conduit à l'acquisition d'une nouvelle capacité, celle de transmettre la vie !

    II) A partir de la puberté, le fonctionnement des organes reproducteurs est continu chez l'homme, cyclique chez la femme.

    A partir de la puberté, le fonctionnement des organes reproducteurs est continu chez l'homme, cyclique chez la femme jusqu'à la ménopause.

    • Chez l'homme, ce fonctionnement des organes reproducteurs se manifeste par des émissions de sperme, liquide qui contient des cellules reproductrices : les spermatozoïdes. Les spermatozoïdes sont des cellules très petites (75 µm de long), mobiles grâce aux battements de leur flagelle, et produites en très grande quantité dans les tubes séminifères des testicules. Mélangés aux sécrétions de glandes annexes de l'appareil reproducteur, les spermatozoïdes sont libérés dans le sperme lors de l'éjaculation. Ce fonctionnement des testicules, est continu et sans interruption de la puberté à la fin de la vie ;
    • Chez la femme, à partir de la puberté jusqu'à la ménopause, un des deux ovaires de la femme produit un ovule, cellule reproductrice immobile. Cette ovulation est cyclique, elle a lieu tous les 28 jours en moyenne (cycle ovarien). La jeune fille naît avec un nombre limité d'ovule. Lorsque tous les ovules auront été libérés, l'appareil reproducteur de la femme stoppera son activité, c'est la ménopause (vers l'âge de 50 ans). Dans le même temps et également de façon cyclique, l'utérus se tapisse d'une muqueuse utérine pour accueillir un embryon issu de la fécondation entre un spermatozoïde et un ovule (cycle utérin).

    III) A chaque cycle chez la femme, la destruction de la muqueuse utérine est à l'origine des règles.

    Chez la femme, l'appareil reproducteur est réglé suivant deux cycles, le cycle ovarien et le cycle utérin. Tous deux durent en moyenne 28 jours, (début des règles jusqu'aux règles suivantes) et sont calés l'un sur l'autre.

    A chaque cycle utérin, la couche superficielle de la paroi de l'utérus s'épaissit par de nombreux vaisseaux sanguins dans l'attente d'une cellule oeuf. Si il n'y a pas eu fécondation entre un ovule et un spermatozoïde, la muqueuse utérine épaissie, est éliminée, c'est l'origine des règles. Les règles débutant, un nouveau cycle utérin démarre, et ainsi de suite. Cette élimination de la couche superficielle de la muqueuse peut s'accompagner de douleurs dues à la contraction des muscles situés sous la muqueuse.

    Le cycle ovarien est calé sur le cycle utérin. L'ovulation se produit 14 jours avant le début des règles suivantes, qui marquent le début d'un nouveau cycle. La présence des règles, informe la femme sur son cycle, l'ovulation n'est pas perçue par l'homme, quelquefois par la femme, c'est pour cela que l'on se réfère au cycle utérin et non ovarien.

    Les femmes sont donc fertiles (fécondes) dans la période qui se situe autour de l'ovulation. Cette ovulation qui a lieu en moyenne le 14ème jour avant les règles suivantes peut être décalée suivant les femmes et avoir lieu à n'importe quel moment du cycle.


    Chapitre 8 : De la fécondation à la naissance du bébé

    A la puberté les jeunes gens acquièrent la capacité de transmettre la vie. Dès un rapport sexuel non protégé, les spermatozoïdes sont déposés dans le vagin de la femme. Si ces rapports ont lieu dans la période d'ovulation, ils peuvent conduire à une fécondation et à la création d'un nouvel être humain.

    I) L'embryon humain résulte de la fécondation qui se produit dans les heures suivant un rapport sexuel.

    Lors d'un rapport sexuel des spermatozoïdes sont déposés dans le fond du vagin, c'est l'éjaculation. Environ 300 à 400 millions de spermatozoïdes sont émis lors de l'éjaculation. La majorité meurt dans la demi-heure qui suit, seul un million arrive à traverser le mucus recouvrant le col de l'utérus. Celui-ci ne peut être franchi que quelques jours par mois, lors de la période d'ovulation.
    Dans l'utérus, les conditions sont favorables, là commence la progression vers les deux ovaires, remontée de l'utérus, passage dans les deux trompes jusqu'aux ovaires environ 2 h après. Seulement une centaine sur les 300 à 400 millions émis lors de l'éjaculation arrive au niveau des ovaires, c'est la première sélection naturelle.

    Au bout des trompes, au voisinage d'une des deux ovaires, des spermatozoïdes rencontrent un ovule libéré. La durée de vie des spermatozoïdes dans les voies génitales féminines est de 4 à 5 jours, la durée de vie de l'ovule est elle de 2 jours.
    Seulement quelques spermatozoïdes arrivent à franchir les deux enveloppes qui entourent l'ovule et atteignent sa membrane. Un seul pénètre dans l'ovule, car dès qu'il a franchi cette membrane, celle-ci s'épaissit empêchant la pénétration d'autres spermatozoïdes. C'est la seconde sélection naturelles, et une nouvelle intervention du hasard.
    Dans l'ovule, la tête du spermatozoïde libère son noyau qui va fusionner avec le noyau de l'ovule pour former la cellule oeuf, c'est la fécondation. La fécondation a lieu dans la trompe, elle est donc interne à l'organisme féminin.

    II) La couche superficielle de la paroi utérine assure l'implantation de l'embryon.

    Une fois formée, la cellule œuf se divise en de très nombreuses cellules pour donner un embryon. Cet embryon en formation fait alors le trajet inverse, il migre dans la trompe pour aller se positionner dans l'utérus. Un jour après la fécondation, il est au stade deux cellules, deux jours après au stade quatre cellule, trois jours après au stade huit cellules, quatre jour après, il est au stade de petite mûre, à ce stade il quitte la trompe pour rejoindre l'utérus.

    Le septième jour, l'embryon s'implante dans la partie superficielle de la paroi de l'utérus, c'est la nidation ou implantation. L'embryon se développe dans une poche protectrice contenant un liquide qui le protège, l'amnios. La couche superficielle de la paroi utérine n'est pas éliminée : les règles ne se produisent pas, c'est le premier signe de la grossesse.

    Durant les deux mois qui suivront, tous les organes se mettront en place, l'embryon prendra forme humaine, on le nommera alors fœtus.

    III) De la fécondation à la naissance 9 mois, pour fabriquer un nouvel être humain.

    A partir de la fécondation deux périodes se suivent :

    • Durant les deux premiers mois de grossesse, l'ensemble des organes se met en place. C'est la période embryonnaire, à la fin de cette période l'embryon mesure 30 mm ;
    • A partir de troisième mois de grossesse les organes se développent, l'embryon prend forme humaine, on le nomme fœtus. C'est la période fœtale, elle durera jusqu'à la naissance du bébé.

    Durant ces deux périodes des échanges entre l'organisme maternel et l'embryon puis entre l'organisme maternel et le foetus, sont réalisés au niveau du placenta. Le placenta représente une grande surface richement vascularisée qui permet d'assurer les besoins de l'embryon et du fœtus en développement. L'embryon puis le fœtus, sont reliés au placenta par le cordon ombilical contenant des vaisseaux sanguins reliés au sang maternel. Par ces vaisseaux ils reçoivent les substances indispensables à leur croissance (des nutriments et du dioxygène) et y rejette des déchets (dioxyde de carbone, déchets azotés).

    Le placenta est également une barrière qui les protège des agents étrangers, mais il ne filtre pas tous, alcool, drogue, nicotine, peuvent passer dans le sang du futur bébé en formation.

    Durant la grossesse, un suivi médical est obligatoire, la future maman passe des échographies, effectue divers bilans biologiques qui permettent de contrôler sa bonne santé et le bon développement du fœtus.

    Lorsque le terme approche, les contractions des muscles utérins permettent la dilatation du col de l'utérus. Ces contractions annoncent à la maman la venue du bébé. Lors de l'accouchement des contractions utérines permettent la délivrance et la naissance de l'enfant. Un nouvel être vivant voit le jour, une nouvelle histoire commence, celle de la vie…


    Chapitre 9 : Méthodes contraceptives

    Des méthodes contraceptives, permettent de choisir le moment d'avoir ou non un enfant.
    La contraception représente l'ensemble des méthodes ayant pour but d'empêcher une grossesse en cas de rapport sexuel. La contraception peut être chimique ou mécanique, elle est réversible.

    Ces méthodes empêchent : 

    • la production de cellules reproductrices ;
    • la rencontre des cellules reproductrices ;
    • l'implantation de l'embryon dans l'utérus.

    La diversité des méthodes de contraception permet à chacun de choisir celle étant la plus adapté à sa situation.

    Dans certaines conditions (rapport sexuel non ou mal protégé) la prévention d'une grossesse s'effectue par la prise d'une contraception d'urgence sous contôle médical.


    Partie 4 : Relations au sein de l'organisme

    Chapitre 10 : Commande du mouvement et communication nerveuse

    Nous sommes en permanence sous l'influence de stimulations extérieures, lumières, sons, odeurs… et de stimulations internes à notre organisme, douleurs, sensation de faim, pensées… parfois ces stimulations conduisent à une contraction musculaire qui peut entraîner un mouvement. La commande de ce mouvement est assurée par le système nerveux qui met en relation les organes sensoriels et les muscles.

    I) Le mouvement, une réponse des muscles à des stimulations extérieures

    Un mouvement peut être une réponse à une stimulation extérieure, reçue par un organe sensoriel : le récepteur. Les récepteurs sont stimulés par des informations, des stimuli. Ces stimuli sont :

    • Soit physiques : un son pour les cellules réceptrices de l'oreille interne, de la lumière pour les cellules de la rétine à l'intérieur des yeux, la pression, le chaud et le froid pour les cellules sensorielles de la peau ;
    • Soit chimiques : substances odorantes pour les cellules olfactives dans le conduit nasal; substances gustatives, acide, sucré, salé, amer pour les cellules gustatives de la langue.

    Le récepteur transforme cette stimulation en un message nerveux sensitif porteur d'une information. Ce message sera acheminé vers les centres nerveux, cerveau, moelle épinière.

    Les muscles qui en se contractant, entraînent les mouvements, sont eux des organes effecteurs. Ils se contractent de façon coordonnée suite à la réception d'un message nerveux moteur, émis par les centres nerveux.

    II) Les nerfs assurent la communication entre les organes et les centres nerveux.

    Les récepteurs sensoriels transforment les stimuli spécifiques en message nerveux sensitifs. Les messages nerveux sensitifs correspondant sont transmis aux centres nerveux, cerveau et moelle épinière, par les nerfssensitifs.

    Dans les centres nerveux, cerveau ou moelle épinière, le message nerveux sensitif reçu est analysé, traité, puis le centre nerveux émet si besoin, une réponse sous forme d'un message nerveux moteur.

    Les messages nerveux moteurs élaborés par les centres nerveux sont transmis jusqu'aux muscles effecteurs du mouvement par les nerfs moteurs.

    Les récepteurs sensoriels et les muscles ne sont jamais directement en relation, se sont les centres nerveux qui assurent cette relation par l'intermédiaire des nerfs sensitifs puis des nerfs moteurs.


    Chapitre 11 : Cerveau et perturbations du système nerveux

    Le cerveau est un centre nerveux qui reçoit des informations des récepteurs sensoriels, et commande l'exécution de mouvements. La perception de l'environnement et la commande du mouvement supposent des communications au sein d'un réseau de cellules nerveuses fonctionnelles et non perturbées par des causes extérieures à l'organisme.

    I) Le fonctionnement du système nerveux peut être perturbé par la consommation de certaines substances.

    Le fonctionnement du système nerveux est modifié par la consommation ou l'abus de certaines substances telles que les drogues ou l'alcool. Ces substances modifient l'action de messagers chimiques au niveau des synapses, entrainant l'altération de la sensibilité et la modification des comportements.

    Suite à leur consommation, les distances ne sont plus appréciées correctement, les temps de réaction du cerveau sont augmentés, la coordination et la synchronisation des mouvements sont altérés, des troubles de la vision apparaissent ainsi que des difficultés à prendre des décisions. Ce qui lors de la conduite en voiture, bus, motocyclette, bicyclette… peut conduire directement à des situations accidentelles. De plus beaucoup de ces drogues sont toxiques, et l'abus d'alcool est dangereux pour la santé.

    Pour être informé :

    La prise de cannabis conduit à l'accoutumance, entrainant une prise de plus en plus importante pouvant conduire au passage de drogues plus dures plus coûteuses et plus dangereuses. La prise de cannabis entraîne des troubles de l'attention en classe, des difficultés de mémorisation, et de plus une démotivation pour l'acte d'apprendre. Le cannabis conduit peu à peu à une absence de résultats par une démotivation et une incapacité à mémoriser des connaissances.

    L'ecstasy inhibe la recapture des neurotransmetteurs au niveau des synapses de certains neurones. Les messagers chimiques restent ainsi dans l'espace entre les neurones, de nombreux messages sont ainsi transmis ce qui entraîne une sensation de plaisir durant 2 à 4 heures suivant la quantité absorbée. Mais 4 heures après, le sujet tombe dans une déprime profonde ! L'ecstasy empêche en effet toute création du messager chimique responsable de la sensation de bien être… ce qui explique la déprime profonde.


    II) Les récepteurs sensoriels peuvent être gravement altérés par des agressions de l'environnement.

    Les récepteurs sensoriels peuvent âtre partiellement ou entièrement détruit par :

    • Les rayonnements lumineux : soleil, laser, (cellules réceptrices de la rétine) ;
    • Par le bruit, travaux, baladeur Mp3… (cellules auditives de l'oreille interne);
    • Par des brûlures, soleil, feu, … (cellules réceptrices de l'épiderme, de la rétine, de la langue);
    • Par des substances gazeuses, acides… (cellules réceptrices nasales);
    • Par des substances liquides agressives, acides… (cellule réceptrice de la langue, de la peau).

    La destruction totale ou partielle de ces cellules entraine un arrêt partiel ou total de leur activité. Le système nerveux ne sera plus du tout ou que partiellement en relation avec son environnement.

    L'écoute prolongée du baladeur Mp3, à un niveau sonore élevé peut conduire à la destruction des cellules auditives, et à la perte totale de l'audition. L'absence de port de lunette de soleil, ou l'absence de protection lors des éclipses, peuvent conduire à des destructions irréversibles des cellules réceptrices de la rétine. La manipulation de produit chimique doit être accompagnée de protections, vêtements, lunette, pour prévenir tous risques de brûlures de l'épiderme et de la rétine.


    III) Des comportements à prévenir pour conserver et protéger son organisme.

    Il faut donc éviter les comportements à risques pour prévenir des conséquences irréversibles pour notre système nerveux, comportements dangereux, prises de drogues, consommation d'alcool, exposition au soleil, jeux dangereux…

    Le système nerveux est également altéré par la fatigue, le stress, le surmenage, l'utilisation prolongé des jeux vidéo.

    Chaque individu doit donc prendre conscience de la fragilité de son système nerveux, de la nécessité de le préserver, et de ne pas l'exposer ainsi que celui des autres à des situations pouvant l'endommager partiellement ou définitivement.

    Chapitre 12 : Puberté et communication hormonale

    A la puberté, les caractères sexuels secondaires apparaissent progressivement, en quelques années les corps du garçon et de la petite fille, se transforment l'individu devient capable de transmettre la vie. Ces transformations observées, sont déclenchées par des hormones, messagers hormonaux véhiculés par le sang, qui assurent une relation entre les différents organes liés aux fonctions de reproduction.

    I) La puberté est due à une augmentation progressive des concentrations sanguines de certaines hormones fabriquées par le cerveau.

    La puberté est due à une augmentation progressive des concentrations sanguines de certaines hormones fabriquées par une glande du cerveau : l'hypophyse. Ces substances nommées gonadostimulines (FSH et LH), sont transportées de l'hypophyse par le sang jusqu'aux testicules chez le garçon et les ovaires chez la jeune fille. Elles déclenchent le développement des testicules et des ovaires.

    Pour être informé :

    • L'hormone FSH (Follicle-stimulating Hormone) ou hormone folliculo-stimulante est une hormone gonadotrope de l'hypophyse, qui stimule le développement et la maturation des follicules de Graaf dans l'ovaire et la spermatogénèse chez l'homme.
    • Chez l'homme, la LH (Luteinizing hormone) stimule la sécrétion de testostérone par les cellules des testicules.
    • Chez la femme, la LH est responsable des modifications cycliques de l'ovaire qui surviennent au cours du cycle menstruel normal.


    II) Les Testicules et ovaires libèrent à leur tour d'autres hormones responsables de l'apparition des caractères sexuels secondaires.

    Les testicules produisent et libèrent à leur tour une hormone, la testostérone qui est responsable de l'apparition des caractères sexuels secondaires chez le garçon.

    Les ovaires produisent et libèrent les œstrogènes et progestérones, qui sont responsables de l'apparition des caractères sexuels secondaires chez la petite fille. Ces hormones ovariennes (œstrogènes et progestérone) déterminent l'état de la couche superficielle de l'utérus. Sous leur influence, l'épaisseur de la muqueuse utérine croit, elle se prépare à la nidation. La diminution des concentrations sanguines de ces hormones déclenche les règles par l'élimination de la muqueuse utérine.

    Chez la femme, les cycles sexuels sont réglés par ces hormones. L'arrêt de la production de ces hormones aux alentours des 50 ans, entraine la ménopause.

    III) Une hormone est une substance, fabriquée par un organe, libérée dans le sang et qui agît sur un organe-cible.

    Une hormone (gonadostimuline par exemple) est une substance, fabriquée par un organe producteur (l'hypophyse dans ce cas) libérée dans le sang et qui agît en modifiant le fonctionnement d'un organe-cible (Ovaires et testicules).

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