La Spé SVT en images et en vidéos

Programme de Première Spé

Géologie

Biologie

A 31 ans, Henrietta Lacks, une américaine, meurt d'un cancer foudroyant de l'utérus:

Source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Henrietta_Lacks_statue,_Bristol,_RHS.jpg

Pourtant, 72 ans après sa mort, ses cellules cancéreuses sont toujours en vie et toujours entrain de se diviser !

Comment expliquer ce paradoxe ? D'où les cancers viennent - ils?

Des leçons pour comprendre:

Conservation Et variation du génotype

Mitose méiose

Caractéristiques Origines

Cancers

Biologie

Immunité innée Immunité acquise

Enzymes Synthèse des protéines

Expression du génotype

Immunité

Divisions synthèse des protéines et enzymes sommaire:

Résumé

En images

Evaluation

En savoir +

En vidéos

L'essentiel, ..., en quelques mots!

La mitose se compose de 4 phases: la prophase, la métaphase, l'anaphase et la télophase

Info

Lors de la mitose, la quantité de chromosomes et de chromatides est conservée

Info

La méiose se compose de 2 divisions: la divsion réductionnelle et la division équationnelle

Info

L'ADN est répliqué, selon le mode semi conservatif, lors de la phase S

Info

La réduction du nombre de chromosomes survient lors de l'anaphase 1, pendant la méiose.

Info

Info

La fréquence des mutations spontannées est de 10-9

Des enzymes réduisent la fréquence des mutations et les agents mutagènes les augmentent.

Info

Source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Les_4_phases_principales_de_la_mitose. Auteur: National Center for Biotechnology Information, Public domain, via Wikimedia Commons

Etapes de la mitose

Quantité d'ADN (pg)

temps (jours)

Source: www.jpb-imagine.com

Evolution de la quantité d'ADN lors d'un cycle cellulaire

Source: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article912

Etapes de la méiose

Source: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article1915

Evolution de la quantité d'ADN lors de la méiose

Source: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article787

Mécanisme de réplication de l'ADN

Zone à réparer, entourée

Source: https://www.rcsb.org/structure/6UKI Fichier: 6UKI.pdb

Source: https://www.rcsb.org/structure/1vas Fichier: 1VAS.pdb

Enzyme (verte) réparant l'ADN (bleu)

Enzyme (bleue) contrôlant l'ADN (jaune)

Des mécanismes de détection et de réparation des mésappariements de l'ADN

Sources: https://go.drugbank.com/drugs/DB14761 (à gauche) et https://www.rcsb.org/ligand/ADP (à droite)

Source: https://www.rcsb.org/structure/1d86 Fichier: 1d86.pdb

Agent mutagène à gauche et nucléotide naturel à droite

Agent mutagène (en vert) déformant l'ADN

Vidéo présentant les étapes de la mitose

Vidéo présentant les étapes de la méiose

Vidéo qui présente la réplication de l'ADN

Avez - vous retenu l'essentiel?

En savoir +:

Pour avoir des schémas: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt

Pour avoir des molécules en 3D: https://www.rcsb.org

Pour voir une chanson: https://www.youtube.com/watch?v=iCL6d0OwKt8

Pour voir ou avoir des photos supplémentaires: contacter olivier.bekaert@ac-Bordeaux.fr

Et si vous deveniez technicien en amélioration génétique: https://www.orientation-pour-tous.fr/metier/technicienne-amelioration-genetique,15053.html

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Synthèse des protéines et enzymes sommaire:

Résumé

En images

Evaluation

En savoir +

En vidéos

L'essentiel, ..., en quelques mots!

Info

Le code génétique fait correspondre un triplet de nucléotides à un acide aminé

L'ADN est dans le noyau et les protéines sont synthètisées dans le cytoplasme

Info

Info

L'ARN est l'intermédiaire entre l'ADN et les protéines

La synthèse des protéines comporte 2 étapes: la transcription et la traduction

Info

Info

Les enzymes accélèrent les réactions biochimiques

Info

Le site de reconnaissance et le site catalytique des enzymes expliquent leurs spécificités

Source: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article864

Le code génétique, un système de correspondance entre ADN et protéines

Particularités du code génétique

un code universel (ou presque)

un code redondant

des codons non sens qui ne codent pour aucun acide aminé

des acides aminés voisins codés par des codons qui se ressemblent

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article901

L'ADN situé dans le noyau MAIS une synthèse des protéines dans le cytoplasme

Source: https://www.pedagogie.ac-nantes.fr/sciences-de-la-vie-et-de-la-terre/enseignement/ressources-pedagogiques/visualisation-et-etude-de-la-molecule-d-arn-114033.kjsp?RH=PEDA

L'ARN, intermédiaire entre ADN et protéines

L'uracile, à la place de la thymine

Le sucre, du ribose

Une seule chaîne

Sources: https://www.pedagogie.ac-nantes.fr/sciences-de-la-vie-et-de-la-terre/enseignement/ressources-pedagogiques/visualisation-et-etude-de-la-molecule-d-arn-114033.kjsp?RH=PEDA et https://libmol.org/?libmol=111 (uracile)

Différences entre ARN et ADN

Source: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2628

Transcription de l'ADN en ARNm

Source: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2653

Traduction de l'ARNm en protéines

Les enzymes, des accélératrices de réactions chimiques

Enzymes et énergie d'activation

Etapes de la réaction enzymatique

Evolution de la vitesse de la réaction en fonction de la concentration

Source: http://librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=274.

Structure de l'enzyme et site de reconnaissance

Source: http://acces.ens-lyon.fr/biotic/rastop/html/3D-DB.htm

Varièté A de l'enzyme

Varièté B de l'enzyme

Des différences de forme expliquent des différences d'activité

Vidéo présenant la transcription

Vidéo présentant la traduction

Vidéo présentant le fonctionnement des enzymes

Avez - vous retenu l'essentiel?

En savoir +:

Comparaison ADN / ARN:https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/molecules/adnarnmol/

Les virus à ARN: https://www.techno-science.net/glossaire-definition/Virus-a-ARN.html

Maturation des ARN = épissage: https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89pissage

Pour en savoir + sur les enzymes: https://view.genial.ly/624d35f4f516550018859bf4/presentation-les-enzymes-en-images-et-en-videos

En chanson: https://www.youtube.com/watch?v=NdMVRL4oaUo

Origine des cancers sommaire:

Résumé

En images

Evaluation

En savoir +

En vidéos

L'essentiel, ..., en quelques mots!

Les cellules cancéreuses se multiplient de manière anarchique

Info

Elles accumulent des mutations et leur phénotype se modifie

Info

Certains gènes, les oncogènes , provquent le développement de cancers

Info

Les gènes et allèles de prédisposition augmentent les risques d'apparition de ces maladies

Info

Info

Les facteurs du milieu augmentent les risques d'apparition de ces maladies

Info

Des méthodes préventives réduisent les risques

Info

Des traitements permettent de guérir ces maladies

Tissu sain

Tissu cancéreux

Comparaison de tissu sain et de tissu cancereux

Source: https://causam.fr/easyblog/sciences/immortelle-henrietta-lacks

Caryotypes de cellule saine et de cellule de cancer de l'utérus

OB

Arbre généalogique d’une personne atteinte d’un cancer

Source: http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/evolution/logiciels/anagene/sequences

Délétion de 2 nucléotides dans un gène de réparation de l’ADN, chez un patient atteint d’un cancer

Source: http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/evolution/logiciels/anagene/sequences

Arbre généalogique d'une porteuse de BRCA1+

Source: http://cancertherapyadvisory.com

Des allèles comme BRCA1 qui multiplient les risques de cancer

Source: https://www.canceraustralia.gov.au/cancer-types/melanoma/statistics

Une vague irrésistible de cancers de la peau, en Australie

Début de la vaccination

Source: https://www.canceraustralia.gov.au/cancer-types/cervical-cancer/statistics

Effets d’une vaccination systématique contre les papillomavirus (HP16 et HP18) sur le taux d’incidence du cancer du col de l’utérus

ADN

Actinomycine D, qui introduit des mutations supplémentaires

Source: https://www.rcsb.org/structure/173d

Chimiothérapie

OB

Anticorps dirigé contre un récepteur impliqué dans les cancers

Récepteur favorisant les cancers

Source: https://www.rcsb.org/structure/7E9B

Anticorps dirigé contre un récepteur impliqué dans la survie et le développement des tumeurs

Vidéo présentant les étapes de la cancérisation

Avez - vous retenu l'essentiel?

En savoir +:

Pour voir un témoignage de patiente: https://www.youtube.com/watch?v=OJRSjM3aWnE

Pour avoir des molécules en 3D: https://www.rcsb.org

Pour avoir plus d'information sur les nouveaux traitements: https://www.youtube.com/watch?v=_JGOFruqf6g

Pour voir un diaporama détaillé sur le cancer: https://view.genial.ly/6457ce84608891001a3b642e/presentation-les-cancers

Immunité sommaire:

Résumé

En images

Evaluation

En savoir +

En vidéos

L'essentiel, ..., en quelques mots!

L'immunité innée est la 1° ligne de défense. Elle n'est pas spécifique et n'entraine pas de mise en mémoire des antigènes

Info

Info

Elle se compose de la réaction inflammatoire et de la phagocytose

L'immunité adaptative est la 2° ligne de défense.Elle est spécifique et entraine une mise en mémoire des éléments étrangers

Info

Info

Elle fait appel aux anticorps et à la destruction par contact.

Info

La vaccination est préventive et fait appel à la mémoire immunitaire

Une fréquence élevée de vaccination entraine une immunité de groupe et prévient les épidémies.

Info

Info

L'immunothérapie guérit efficacement de nombreuses maladies

Source: etapinflam.doc/ http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt

Etapes de l'inflammation

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article3101

Etapes de la phagocytose

OB

Source: Capture d'écran d'expériences avec Logger Pro

Un moyen de défense non spécifique

Source: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/fastaformat/

Des molécules voisines dans tous les groupes

Source: immun_elimin/ http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt

Mécanisme d'action des anticorps

Partie variable, Fixatrice des antigènes

Partie fixe, fixatrice des macrophages

Source: 1IGT_ok.pdb/https://www.rcsb.org/structure/1igt

Structure d’un anticorps

Test qui montre la spécificité des anticorps

Source: https://www.rcsb.org/structure/3nsj.pdb

Source: https://www.rcsb.org/structure/6sb5.pdb

Pore formé par l'assemblage de perforines

Perforine

Perforine et pore formé par l'assemblage de perforines

Source: http://acces.ens-lyon.fr/biotic/immuno Capture d'écran du logiciel Anagène 2

Des anticorps différents qui fixent des antigènes différents

Source: memory_1_2.doc.doc / http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt

Mise en évidence d'une mémoire immunitaire

infection vaccination

anticorps maternels, anticorps monoclonaux

Table

You can write a description here

Oui

Non

Oui

Non

Faible, quelques semaines

forte, quelques années

Prévention

Traitement

Cliquez sur les cases pour faire apparaître leur contenu en bleu ce qui est naturel et en rouge ce qui artificiel !

Tableau de comparaison des immunités passive et active

Vidéo qui montre une cellule en phagocytant une autre

Une vidéo qui résume les étapes de l'inflammation

Vidéo qui présente la réponse cytotoxique

Vidéo du test d'Ouchterlony

Un taux de vaccination important permet d'arrêter une épidémie !

Avez - vous retenu l'essentiel?

En savoir +:

Pour avoir des schémas: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt

Pour voir un anticorps en 3D: https://www.rcsb.org/structure/1igt

Et si vous deveniez médecin spécialiste: https://www.fedsante.fr/candidats/sanitaire/oncologie

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Pour voir une chanson: https://www.youtube.com/watch?v=qds-rzWc4sY

Pour en savoir plus sur les nouveaux vaccins à ARN: https://vimeo.com/618385339

Des leçons pour comprendre:

Structure du globe

Strutures superficielles Profondes

Reliefs Roches

Divergence

Géologie

Reliefs Roches

Horizontaux Verticaux

Convergence

Mouvements

Structure du globe sommaire:

Résumé

En images

Evaluation

En savoir +

En vidéos

D'où viennent ces volcans explosifs?

L'essentiel, ..., en quelques mots!

Info

Une distribution, bimodale , des altitudes

2 types de de croûtes de densité et de composition , différentes

Info

Info

Un globe terrestre, hétérogène

2 mécanismes pour évacuer la chaleur interne du globe

Info

Source: tectoglob3D: https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

Des altitudes très différentes pour les continents et les océans

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2666

Une distribution bimodale des altitudes

Océans

Continents

Roches

Basalte

Granite

2.9

2.6

Densités

Comparaison des continents et des océans

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article1693

Mise en évidence d'une zone d'ombre sur une carte

Dispositif expérimental

Explication de la zone d'ombre: une Terre hétérogène

Croûte

Lithosphère

Manteau supérieur

Moho

Asthénosphère

Asthénosphère

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2691

Evolution de la vitesse des ondes et structure superficielle du globe

Croûte

Manteau

Discontinuité de Gutemberg

Noyau externe

Discontinuité de Lehman

Noyau interne

Source: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article3687

Evolution de la vitesse des ondes avec la profondeur

Source: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article3687

Schéma qui présente la structure du globe terrestre

Courant froid descendant

Source: https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tomographie2/

Des anomalies de vitesse qui traduisent l'existence de courants de convection

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article911

Mécanisme d'évacuation de la chaleur par convection

Source: http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2947

Convection dans le manteau

Vidéo qui explique la zone d'ombre

Vidéo qui présente la structure du globe terrestre

Vidéo qui présente une expérience de convection dans un liquide

Avez - vous retenu l'essentiel?

En savoir +:

Voir une vidéo sur la géothermie: https://www.youtube.com/watch?v=wbWgp538cjo

Voir une animation sur la conduction: https://www.youtube.com/watch?v=qW59Y9lJso8

Une application pour visualiser les ondes sismiques: http://svt.ac-besancon.fr/visualiser-des-ondes-sismiques-et-mesurer-leurs-vitesses-dans-differents-materiaux/

Link

Pour en savoir + : utilisation de séismes artificiels pour rechercher du gaz naturel ou du pétrole: https://coursgeologie.com/sismique-reflection-et-refraction-154/

Et si vous deveniez géophysicien: https://www.onisep.fr/ressources/Univers-Metier/Metiers/geophysicien-geophysicienne

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Mouvement des plaques sommaire:

Résumé

En images

Evaluation

En savoir +

En vidéos

L'essentiel, ..., en quelques mots!

Une lithosphère découpée en plaques mobiles

Info

Des mouvements repérables grâce à des méthodes géodésiques

Info

Des mouvements repérables grâce à des méthodes géologiques

Info

Des frontières de divergence et des frontières de covergence

Info

Comment expliquer de tels mouvements?

Source: https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

Les séismes et les volcans délimitent des plaques en mouvement

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article107

Une Terre, divisée en plaques lithosphériques

Déplacement en longitude

Déplacement en latitude

Source: https://sideshow.jpl.nasa.gov/post/series.html

Détermination des vitesses instantanées en latitude et en longitude de la plaque européenne (balise REYK)

2 cm/AN

Source: https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

Détermination de la vitesse moyenne d'expansion du plancher océanique, dans l'Atlantique

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article3612

Utilisation des points chauds pour déterminer l'orientation et la vitesse moyenne des plaques

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article767

Des mouvements de divergence et de convergence

Vidéo qui explique comment calculer la vitesse instantanée d'une plaque

Vidéo qui explique comment calculer la vitesse moyenne d'une plaque

Vidéo qui présente le mouvement des plaques depuis -240 millions d'années jusque dans 250 millions d'années

Avez - vous retenu l'essentiel?

En savoir +:

Pour avoir des données GPS: https://sideshow.jpl.nasa.gov/post/series.html

Et si vous deveniez géologue: https://www.onisep.fr/ressources/Univers-Metier/Metiers/geologue

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Une application pour voir le mouvement des plaques: http://geosciences3d.univ-lyon1.fr/resources.php

Pour voir une chanson: https://www.youtube.com/watch?v=hhxjAAnwNKM

Evolution du modèle de la tectonique des plaques: https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/tectonique-plaques-1970-2011.xml

Divergence sommaire:

Résumé

En images

Evaluation

En savoir +

En vidéos

L'essentiel, ..., en quelques mots!

Info

Caractéristiques des dorsales

3 types de roches magmatiques fréquentes dans les zones de divergence

Info

Info

Dorsales lentes et dorsales rapides ont des activités magmatiques différentes

Une décompression à l'origine des magmas

Info

Info

Une circulation d'eau et des échanges au niveau de la lithosphère

Un refroidissement et un épaississement de la lithosphère avec le temps

Info

Volcan

Failles normales

Moho

Source: https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

Bloc diagramme 3D à travers la zone de divergence du Golfe d'Aden

Les zones de divergence sont le siège d'un magmatisme intense: Pourquoi?

Basalte vu au microscope (X40)

Basaltes, en surface

Coussin de basalte, à l'affleurement

Source: https://phototheque.enseigne.ac-lyon.fr/photossql/photos.php?RollID=images&FrameID=gabbro1

Gabbro vu au microscope (X40)

Gabbro, vu à l'oeil nu

Gabbro, en profondeur

Péridotite vue au microscope (X40)

Enclave de péridotite, vue l'oeil nu

Péridotite, sous le gabbro ou le basalte

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article165

Schéma bilan d'une dorsale (rapide)

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article166

Particularités des dorsales lentes, par rapport aux dorsales rapides

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article187

Des courants de convection ascendants, à l'origine des magmas des zones de divergence

Quelles sont les conséquences de la circulation d'eau au niveau des dorsales?

Fe + Mn+ Ca

Eau + Na

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2614

Echanges de matières et de chaleur entre l'eau de mer et la lithosphère océanique

X40

directions d'entrée de l'eau de mer

Transformation des minéraux de la lithosphère au contact de l'eau de mer

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article1370

Evolution de la densité de la lithosphère avec la distance à l'axe de la dorsale

Vidéo qui montre l'écoulement de la lave dans les océans

Vidéo qui montre l'éruption d'eau chaude au niveau d'un geyser (Islande)

3 modes de formation des magmas

Vidéo qui résume la formation de la lithosphère océanique

Avez - vous retenu l'essentiel?

En savoir +:

Pour voir une source hydrothermale ("fumeur noir") au sein des océans: https://www.youtube.com/watch?v=KtFFmDGIsa4

Pour voir un océan se former au coeur d'un désert: https://www.youtube.com/watch?v=Ouzs3GL0BAc

Un océan au coeur des Alpes: https://actugeologique.fr/2019/02/le-massif-du-chenaillet/

Une application pour analyser des images (de géologie et +....): Mesurim 2

Tooltip

Des photos de géologie libre de droit : https://phototheque.enseigne.ac-lyon.fr/photossql/photos.php

Convergence sommaire:

Résumé

En images

Evaluation

En savoir +

En vidéos

L'essentiel, ..., en quelques mots!

Info

La subduction: le plongement de lithosphère, rigide, dans l'asthénosphère, plus souple

Info

3 types de roches magmatiques fréquentes dans les zones de convergence

Info

L'eau des plaques plogeantes, à l'origine des magmas

Un épaississement de la lithsophère continentale, lors de la collision

Info

Info

Des structures tectoniques, témoins d'un raccourcissement

Les zones de subduction des océans: des zones volcaniques

Source: https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

Des données GPS, qui confirment le rapprochement des plaques

Fosse océanique

Volcans

Source: https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

Les zones de subduction, des zones volcaniques et sismiques, très actives

Lithosphère, rigide

Source: https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

Une lithosphère, rigide, s'enfonçant dans de l'asthénosphère, moins rigide

X 40

amphibole

Feldspath Na

Andésite, vue au microscope polarisant

Des coulées, courtes, de lave visqueuse

L'andésite et ses coulées

X40

Feldspath

Quartz

Biotite

Rhyolite ou dacite, vue au microscope polarisant

Dôme de rhyolite

Rhyolite et son dôme de lave très visqueuse

X40

Quartz

Feldspath Na

Biotite

Granodiorite, vue au microscope polarisant

Amphibole

Biotite

Source: https://libmol.org/minusc

Des minéraux riches en OH (= "eau"), dans les roches magmatiques de subduction

Conditions de formation des magmas des zones de subduction

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article186/ MODIFIE

Diagramme PT dans les zones de subduction

X40

Pyroxène relique

Glaucophane

Minéral primaire de la plaque plongeant perdant son eau

Source: https://svtlyceedevienne.com/1ere-specialite/theme-1-b-le-domaine-continental-et-sa-dynamique/chapitre-1-la-caracterisation-du-domaine-continental-lithosphere-continentale-reliefs-et-epaisseur-crustale

Schéma bilan des zones de subduction

Mont Viso (Alpes italiennes)

D'où viennent les chaînes de montagnes?

Moho

Moho

Moho

Source: http://didac.free.fr/bac_s_archive_2013-20/ts16noumea/2.htm

Profil sismique à travers les Alpes

Source: https://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article1686

Epaississement et raccourcissement crustal dans les chaînes de montagnes de collision

Faille inverse, dans les Alpes

Pli, dans les Alpes

Trias (-245MA à -200 MA)

Contact anormal

Crétacé sup. (-100 MA à -65 MA)

Nappe de charriage

Des éruptions volcaniques explosives

Vidéo qui présente les déformations associées à la collision

Vidéo qui résume le cours sur la convergence

Avez - vous retenu l'essentiel?

En savoir +:

Voir une éruption historique célèbre: https://www.youtube.com/watch?v=M3f5w3NPC7M

Une application pour visualiser les minéraux en 3D, Minusc: https://libmol.org/minusc/

Link

Voir des structures particulières, les prismes d'accrétion: https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/prisme-alpes.xml

Voir des minéraux témoins d'une collision: à la page suivante

Et si vous deveniez volcanologue: https://www.onisep.fr/ressources/univers-metier/metiers/volcanologue

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Disthène

Sillimanite

Minéraux métamorphiques vus au microscope