Les cristaux dans le vivant - 1ère ES - 8 sujets

Au cours de l’évolution biologique qui a débuté sur Terre il y a plus de 3,5 milliards d’années, les organismes vivants ont développé la capacité d’associer des éléments minéraux à des molécules organiques pour former des structures minéralisées rigides. C’est la biominéralisation.Le vivant possède la faculté de modeler la cristallisation des minéraux sous différentes formes. Une faculté étudiée de près dans divers domaines comme l’écologie, la géologie, les nanotechnologies, la médecine, l’éthologie… Les animaux, les plantes, les champignons et les bactéries élaborent environ 70 types de biominéraux différents, amorphes ou cristallins, qui jouent des rôles variés dans la structure de l’organisme, la défense, la perception sensorielle ou encore la prise de nourriture. Les plus répandus sont le phosphate de calcium (CaPO4), le carbonate de calcium (CaCO3), et la silice (SiO2).

Les cristaux dans le vivant

Start

Sujet n°8

Sujet n°7

Sujet n°6

Sujet n°5

Sujet n°4

Sujet n°3

Sujet n°1

Sujet n°2

VERS LE CHAMPS

Bonjour, Je m'appelle Zach MARTY et je suis vétérinaire.

RETOUR à la clinique

Marguerite (clique dessus pour la connaître un peu mieux)

VERS LE CHAMPS

FINISH

Clique dessus seulement lorsque tu as résolu ta mission.

Informations sur diverses plantes

2h plus tard

Ausculter le patient ?

Rappel de la mission ?

RETOUR au cabinet

Localisation interne de la douleur

réaliser un examen

Ausculter le patient ?

Rappel de la mission ?

réaliser un autre examen

RETOUR au cabinet

retour à l'acceuil

FINISH

Clique dessus seulement lorsque tu as résolu ta mission.

CONTINUER LA DISCUSSION

FINISH

Bonjour, Je m'appelle Clémence MARTY et je suis vétérinaire.

Bonjour, je m'appelle Bernard Lanvin. Sauvez-moi s'il vous plait, j'ai un gros souci avec les œufs de mes poules !!! (Clique pour regarder)

Clique dessus seulement lorsque tu as résolu ta mission.

RETOUR a l'accueil

Effectuer des recherches ?

RETOUR a l'accueil

Hmmmm où chercher ?

RETOUR au cabinet

RETOUR

La coquille d’un oeuf d’oiseau est composée de 5 couches. De l’intérieur vers l’extérieur elle comprend :

Extérieur

Intérieur

Microphotographie d’une coupe transversale de coquille d’oeuf de poule au microscope électronique à balayage (MEB)

① : membrane coquillère interne composée de matière organique.② : membrane coquillières externe composée de matière organique.③: couche compacte ancrée à la membrane externe. Organisée en colonnes irrégulières, Elle est composée de cristaux de calcite, forme la plus stable du carbonate de calcium (CaCO3).④ : couche plus fine de ces mêmes cristaux de calcite (CaCO3).⑤ : cuticule qui couvre l’ensemble de la coquille limitant les pertes en eau de l’oeuf et la pénétration bactérienne.

RETOUR au cabinet

Extérieur

Intérieur

Microphotographie d’une coupe transversale de coquille d’oeuf de poule au microscope polarisée en LPA

De manière générale cette coquille renferme en moyenne :- 2% d’eau- 3% de matière organique- 95% de matière minéralePour que la poule puisse favriquer ses oeufs, il faut que cette matière minérale soit apportée par l'alimentation.La structure cristalline des oeufs a des propriétés mécaniques spécifiques.Une coquille (≈ 0,3 mm) résiste à trois kilos de pression sur elle. Cette propriété permet entre autres de résister au poids de la poule qui couve cet oeuf.De plus, renfermant un poussin en formation, elle sert de réserve de calcium pour le bon développement de cet oiseau..

Couche 4

Couche 3

FINISH

se rendre sur place

Clique dessus seulement lorsque tu as résolu ta mission.

RETOUR AU POSTE DE POLICE

Merci Dr Baker ! hmmm... Où commencer à chercher des indices ?

Déverrouiller ?

Bonjour officier Jacobs, Voici William Thomas, 29 ans, vivant dans la maison de ses parents qui sont décédés il y a 3 ans. Quant aux circonstances de sa mort, aucune lésion externe visible ni aucune trace de lutte. Par contre sa gorge est inflammée.

RETOUR dans la maison

30

RETOUR AU POSTE DE POLICE

Merci Dr Baker ! hmmm... Où commencer à chercher des indices ?

Déverrouiller ?

Bonjour officier Jacobs, Je vous présente William Thomas, 29 ans, vivant dans la maison de ses parents décédés il y a 3 ans. Quant aux circonstances de sa mort, aucune lésion externe visible ni aucune trace de lutte. Par contre sa gorge est inflammée.

RETOUR

Le Gympie gympie

(Dendrocnide moroides)

Les poils, rigides grâce aux cristaux, sont capale de percer la peau et les muqueuses. Ainsi, le poil libère à l'intérieur de l'organisme ses toxines provoquant une réaction inflamatoire.

Le gympie-gympie, originaire des forêts tropicales du nord-est de l’Australie comme à la Daintree rainforest, est l’une des 4 espèces végétales urticantes de ce pays.Il fait partie de la famille des orties (Urticaceae). Mais le gympie-gympie est de loin le plus douloureux.

Il s’agit d’un buisson urticant qui peut atteindre 3 mètres de haut avec des feuilles vert foncé en forme de cœur, aux bords dentelés.Les feuilles et les tiges sont recouverts de minuscules poils.

Chaque poil correspond à une cellule dont la paroi est renforcée par des cristaux de calcite (CaCO3) mais aussi de silice (SiO4) au niveau du bulbe à l'extrémité. Cette cellule produit une toxine très puissante à l'origine d'une douleur atroce équivalent à une brûlure à l’acide selon certains.

Cependant les poils sont si légers qu'ils peuvent flotter dans l’air et de cette façon entrer dans les voies respiratoires. Cela peut même induire un oedème interne à l'origine d'un arrêt respiratoire.

FINISH

Remonter au labo

Bonjour, je suis Amandine Labaune, éthologue à l'Institut Jeanne d'Arc de l'Université Cuttlefich à Rennes. Regardez ce que j'ai vu lors d'une sortie de terrain ! (clique sur ma caméra)

Clique dessus seulement lorsque tu as résolu ta mission.

RETOUR SUR LE TERRAIN

RETOUR AU LABO

Sepia officinalis

Elle peut changer de couleur pour se dissimuler dans le but d'échapper à un prédateur, s'approcher d'une proie ou? pour un mâle? pénétrer dans le harem d'un concurrent plus fort.

Les seiches sont capables de changer de couleur s'adaptant aux tons du fond marin sur lequel elles se trouvent. On parle alors de mimétisme par homochromie (De la même couleur que le milieu ambiant). Ce phénomène est possible par la dilatation ou la contraction de chromatophores, qui sont des cellules remplies de pigments (appelés chromatosomes) de différentes couleurs contrôlés par des millions de petits muscles.Ce mimétisme est si efficace qu'il peut imiter les reflets des vagues en faisant clignoter les couleurs. Ces modifications très rapides s'effectuent par réflexe (en quelques dixièmes de seconde), grâce à des actions hormonales et nerveuses. Selon deux neurobiologistes portugais, c'est l'un des systèmes de coordination motrice les plus complexes jamais observés .Les seiches possèdent une bonne perception des contrastes et sont capables de visualiser la polarisation de la lumière, mais, comme tout céphalopode, ces animaux sont incapables de visualiser les couleurs !

Dessin d'observation légendé d'une seiche commune Sepia officinalis.

La seiche commune, Sepia officinalis, est un céphalopode. Elle est califiée de caméléon des mers.

Les chromatophores

Les chromatophores sont des cellules présentes dans le tégument de nombreux groupes d'animaux, contenant des pigments capables de réfléchir la lumière.Ces cellules sont en grande majorité responsables de la couleur de la peau et des yeux des animaux à sang froid. Ils sont situés à la surface du tégument de certains Amphibiens, poissons, reptiles, crustacés et céphalopodes.

Schéma de la structure d'un chromatophore

Chaque chromatophore contient des pigments (chromatosomes) enfermés dans une vacuole. En élargissant ou rétrécissant la vacuole par contraction ou relâchement musculaire, la répartition des pigments à l'intérieur se modifie. Ces pigments passent alors de l'état aggrégé à l'état dispersé et vice versa. Ce mécanisme est rapide et précis.

= cellules musculaires

Page suivante

RETOUR AU LABO

Un exemple de chromatosomes sont les irridophores qui contiennent des cristaux de guanine (C5H5N5O).Les irridophores sont présents dans deux profondeurs différentes de la peau :

Entre l’état aggrégé et l’état dispersé, la distance entre les cristaux augmente de 30% modifiant les gammes de longueur d’onde, et donc la couleur émise.Aggrégé, les cristaux rapprochés reflètent les petites longueurs d’onde (bleu, vert), alors qu’à l’état dispersé, les cristaux espacés reflètent des longueurs d’onde plus importantes (jaune, orange).

• les s-irridophores, en surface, dont les cristaux de guanine forment un réseau cristallin triangulaire et permettent un changement de couleur.
• les d-irridophores, en profondeur, dont les cristaux de guanine n'émettent pas de couleur.

les s-irridophores

Page précédente

Remonter au labo

FINISH

Bonjour, je suis Mia Zouaghi, étudiante en écologie marine. Je fais une thèse sur l'impact du dérèglement climatique sur les coraux. Ma maître de thèse m'a emmené en en sortie de terrain : trop cool, non ? (clique sur nous pour connaître la mission)

Clique dessus seulement lorsque tu as résolu ta mission.

RETOUR SUR LE TERRAIN

UniversitéLesbonscoraux

Les récifs coralliens ont deux problématiques. Il y a d'une part les destructions locales, telles que le tourisme de masse, la pêche, la surpêche, les techniques de pêche destructrices, les constructions d'hôtels sur les côtes et la pollution locale. Et il y a aussi des problématiques globales, avec le changement climatique. Le réchauffement des océans entraîne le blanchissement des coraux.Selon Martin Colognoli, photographe et biologiste marin, "si on ne fait rien, les récifs coralliens seront les premiers à connaître une extinction massive. Ce sont des animaux qui sont là depuis des millions d'années mais qui résistent très peu aux changements climatiques".

RETOUR AU LABO

RETOUR AU LABO

Il existe des échanges permanents entre l'atmosphère et l'hydrosphère jusqu'à ce que les concentrations de chaque gaz soient égaux de part et d'autre, cela s'appelle l'équilibre osmotique. Mais avec la libération excessive de CO2 par l'Homme dans l'atmosphère, une partie de ce gaz se dissout dans les océans pour maintenir cet équilibre.

Les ions bicarbonates ont un devenir différent selon le pH de l'océan.- Avec un pH élevé (donc basique) qui contient peu de H+, les ions bicarbonates vont se dissocier en ionss carbonates libérant d'autres protons. Ces ions carbonates seront utilisés par les coraux pour former leur squelette de carbonate de calcium :- Avec un pH faible (donc acide) qui contient beaucoup de H+, les ions bicarbonates vont s'associer avec du calcium pour produire du bicarbonate de calcium rendant indisponible les ions carbonates pour les coraux :

Schéma du devenir du CO2 dans l'océan

Tableau de l'évolution actuelle et prévisionnelle du pH et des protons dans l'océan

Echelle de pH

Le pH (potentiel hydrogène) est une mesure de l’acidité d’un élément. Plus une solution est riche en protons (H+) plus elle est acide et moins elle en contient, plus elle est basique.

VERS LE laboratoire

FINISH

Salut Marc,Ce ne sont pas les araignéesqui me stressent mais plus le fait de devoir présenter notre projet d'ici 1 semaine au chef... Pas de temps à perdre !

Bonjour Isaac,Bienvenue à Bioétèque !Comme tu l'as appris, le projet est de développer un matériau à partir des propriétés de la soie d'araignée. Donc là t'as les vivarium.Pas trop stressé ?

Le patron (Clique dessus pour découvrir la mission)

Clique dessus seulement lorsque tu as résolu ta mission.

RETOUR

Voir ce qu'Isaac fait

Informations sur la soie d'araignée

RETOUR AU LABO

Les différents types de soie

Le trajet des éléments

Les propriétésde la soie

La composition de la soie

Historique de la protection physique

Le besoin de se protéger est apparu avec la sédentarisation aux alentours de 9000 ans avant JC. Les bagarres pour défendre les troupeaux, les récoltes et son territoire, deviennent d’âpres batailles. Au fil des siècles et des conflits, l’Homme a su créer des armes de guerre, toujours plus performantes. En même temps, il a dû mettre au point des équipements de défense, plus ou moins efficaces. Ainsi, selon les époques, plusieurs matériaux ont été testés : bronze, fer, acier, os, écorce, cuir bouilli, lin, soie...

Des techniques toujours d’actualité :- Dès le Vè siècle, le lin a su sortir son épingle du jeu, en obtenant des résultats exceptionnels avec le linothorax, une cuirasse composée de 10 à 30 couches de tissus comprimés. Impénétrable, cette protection est capable de stopper 250 joules d’énergie, soit un 22LR moderne (cf image ci-contre).- Par la suite, pour des questions de production, le lin est remplacé par de la laine feutrée. Sous forme de couches cousues, elles sont ensuite traitées dans un bain de vinaigre. Un procédé qui ressemble au principe actuel de la fabrication des protections balistiques avec un traitement chimique des fibres. C’est une innovation celte qui fait penser aux gilets pare-balles actuels. Elle sera d’usage pendant plus de 1500 ans : la cotte de mailles. Associée à un gambison (gilet matelassé sans manche), cette combinaison permet une facilité de mouvement et une protection performante.

L’utilisation des métaux avait diverses inconvénients : le poids de plus de 5kg, l’entretien, le coût et une fabrication sur-mesure.

RETOUR AU LABO

RETOUR AU LABO

Se protéger contre les attaques avec des armes à feu

Afin de se protéger convenablement des attaques à armes à feu, il faut que la balle, lors de l'impact , soit prise dans un tissu de fibres très fortes. Ces fibres doivent être capables d’absorber et disperser l’énergie d’impact transmise, ce qui provoque la déformation de la balle.

Le mieux serait de générer une fibre dotée de diverses propriétés permettant une résistance élevée à la charge, aux coupures, aux produits chimiques, aux flammes et à la saturation en eau. Elle doit pouvoir absorber les impacts des balles.

La technologie des microfilaments permet une absorption d’énergie maximale au moindre poids, tout en offrant souplesse et confort le rendant agréable à porter.Les roches cristallines sont très solides et résistantes mais sont rigides et ne se déforment pas. Un alliage de cristaux et de fibres organiques artificiels serait donc parfait !

Cela doit aider également à dissiper les forces qui peuvent causer des blessures non pénétrantes aux organes internes.

Une énergie supplémentaire est absorbée par chaque couche successive du matériau de la protection, jusqu’à ce que la balle soit arrêtée. Les fibres travaillent donc ensemble dans la couche individuelle et avec d’autres couches de matériau.

VISITE CHEZ UN DENTISTE

FINISH

Bonjour, je suis Thierry Jandel, paléontologue spécialisé en alimentation animale. Je viens de faire une découverte incroyable regardez !

Clique dessus seulement lorsque tu as résolu ta mission.

VERS LE laboratoire

RETOUR SUR LE TERRAIN

Bonjour, je suis le Dr Dan Propre. Je vous laisse chercher vos informations tranquillement dans mon cabinet.

La structure des dents

Le tissu dentaire est constitué d’une matrice extracellulaire composée :

• d’une matrice organique → essentiellement des fibres de collagène de type I
• d’une matrice minérale → cristaux d'hydroxyapatite en forme de fines aiguilles qui s’entremêlent aux fibres de collagène de la matrice organique et assurent ainsi la rigidité de la dent.

L’hydroxyapatite, appelée aussi calcium hydroxyapatite, de formule Ca5(PO4)3(OH), est un phosphate de calcium.

Elle représente jusqu’à 50% de la masse osseuse et constitue la principale composante minérale de l'os et des dents (97 % de l’émail et 70 % de la dentine).

RETOUR au cabinet

Les prismes de l’émail sont des sortes de tubes minéralisés imbriqués les uns dans les autres. laissant un léger espace interprisme (quelques nanomètres) appelé gaine.

RETOUR au cabinet

L’émail est organisé en prismes et substance interprismatique composés de cristaux.

Zoom sur un prisme

Zoom encore plus sur l'intérieur prisme

On voit la gaine du prisme (en blanc) liée exclusivement à l’orientation des cristaux (toutes petites baguettes) à l’intérieur des prismes.

On voit toutes les petites baguettes d'hydroxyapatite. Zone où les cristaux sont bien parallèles entre eux.

RETOUR au cabinet

L’étude de la composition des dents peut également donner des indications sur le type d’aliment consommé :

• Proportion de 13C par rapport au 12C :
• 13C < 12C : Zoophages

(Ex : Néandertaliens de Sclayn en Belgique et de Marillac en Charente)

• 13C > 12C : Phytophages

• Rapport strontium/calcium (Sr/Ca) :
• > 20 : Végétaux
• Entre 10-20 : Phytophages
• < 10 : Zoophages

• Proportion de 15N (azote 15) :
• > 000,7 : Zoophage
• < 0,007 : Phytophage

RETOUR SUR LE TERRAIN

RETOUR au labo

Les régimes alimentaires :

En analysant des dents au microscope électronique à balayage (MEB), on peut découvrir des micro-altérations de la surface de l’émail dentaire provoquées par la mastication des aliments. Les types d'aliments indentent ou rayent différemment la surface de la dent. Ces microlésions sont essentiellement des rayures de taille, de forme et d’orientation diverses (70 à 2000 par mm2) classée principalement en stries et en puits :

Ces micro-structures sont donc fonction du type de régime alimentaire :

• Des longues stries verticales seraient causées par des aliments carnés hâtivement mâché.

• Des stries horizontales et plus courtes résulteraient du broyage des végétaux.
• Des stries obliques, comme chez l'Homme moderne traduisent un régime omnivore.

• Mâcher de la viande nécessitent des mouvements verticaux de la mandibule
• Mâcher des végétaux nécessite plutôt des mouvements horizontaux.

= cavités irrégulières ou arrondies (longueur/largeur < 4).

Puits

Stries

= longues rayures fines et peu profondes (longueur/largeur ≥ 4), souvent parallèles ou sub-parallèles.

Des différences de micro-usures apparaissent selon les mouvements effectués lors de la mastication :

Cependant de nouvelles stries se forment sur les anciennes tout au long de l’existence d’un individu.L’analyse microscopique de la face occlusale des molaires permet l'étude du régime alimentaire sur les dernières semaines de vie de l’individu. Alors que l'analyse des les faces linguales et vestibulaires permet l'étude à plus long terme de l’alimentation de l'individu.

RETOUR au labo

Histoire du régime alimentaire de la lignée humaine

Miocène : Période végétarienne et insectivoreAussi loin qu’on recherche notre ancêtre, vers 7 millions d’années, nous retrouvons des êtres se nourrissant de végétaux, de tubercules, de racines, d’insectes et éventuellement de petits animaux.Pliocène : Introduction de la viandeSi les hominidés de cette période ont toujours principalement un régime alimentaire végétarien, certaines espèces semblent consommer de plus en plus de viande. C’est d’abord par charognage (solution la plus simple) puis peu à peu en chassant que l’alimentation carnée est introduite.

Néolithique : Introduction des céréales et du laitLe changement de vie au Néolithique s’accompagne rapidement de modifications profondes dans l’alimentation des hommes, au détriment de la viande. D’abord cueillies, les céréales sont cultivées et prennent une place importante dans le régime alimentaire. L’élevage des animaux permet d’introduire un aliment qui était jusque-là réservé aux enfants : le lait. Une « nouvelle cuisine » apparaît avec la céramique : les purées et les bouillies. Conséquence sur la santé, la multiplication des caries sur les dents fossilisées qui étaient très rares au Paléolithique… (voir la news « Une opération dentaire il y a 9000 ans »).

Paléolithique ancien : Amplification de l'alimentation carnéeLa viande (et pour ce qu’on en sait assez tardivement, le poisson) deviennent les principaux aliments de nos ancêtres. Bien sûr la consommation de végétaux et de fruits est toujours importante car elle représente, entre autres, un apport nécessaire de vitamines (et d’indispensables fibres végétales). Il faut noter que les hominidés de cette période consommaient 3 à 10 fois plus de vitamines que l’homme moderne.

RETOUR SUR LE TERRAIN

oBSERVER AU MEB

RETOUR au labo

Photographie de l'émail de la dent observée au microscope électronique à balayage (Clique dessus pour zoomer) Légendes :

• RF : stries fines
• RL : stries larges
• PP : petits puits
• PG : gros puits

Feuilleter ce livre ?

Famille de plantes herbacées, annuelles ou vivaces, qui ont une tige cylindrique creuse, des feuilles à nervures parallèles et des fleurs contenues dans un en épi. Ces plantes sont composées majoritairement de cellulose.

Les poacées (ou graminées)

Anatomie masculine

Squelette

Permet le maintien et le mouvement du corps.

Poumon

Permet l'approvisionnement du corps en dioxygène et le rejet du dioxyde de carbone.

Coeur

Permet l'approvisionnement du corps en sang.

Foie

Produit du suc biliaire qui facilite la digestion + dégrade les toxines du corps.

Estomac

Permet le début de la digestion (réduction des aliments en nutriments).

Vésicule biliaire

Stocke le suc biliaire puis le libère dans l'intestin ce qui facilite la digestion

Rein

Filtre le sang pour produire de l'urine.

Pancréas

Produit du suc pancréatique qui facilite la digestion + produit des hormones régulant le taux de glucose dans le sang.

Côlon

Permet la fin de l'absorption (entrée des nutriments dans le sang) et la formation de fèces (déchet des aliments non digérés et non absorbés).

Vessie

Stocke l'urine.

Uretère

Conduit l'urine jusqu'à la vessie.

Intestin grêle

Permet la fin de la digestion (réduction des aliments en nutriments) et le début de l'absorption (entrée des nutriments dans le sang).

Testicule

Permet la production de spermatozoïdes et d'hormones sexuelles.

Pénis

Permet la sortie de sperme et d'urine.

(passez la souris sur les légendes pour savoir leur rôle)

Ils sont tout mous !!

Voir les œufs de ses poules

Mission : A l'aide de questions et de recherches, déterminez l'origine de cette anomalie sur les œufs de poules de Gérard et expliquez lui votre découverte à l'oral.

Une urographie intraveineuse est un examen médical qui se déroule en deux étapes :- Premièrement une solution d'iode est injectée dans le sang puis diffuse dans les reins et dans l'urine. Ce produit apparaît blanc sur une radiographie.- Deuxièmement, une radiograhie est réalisée afin de visualiser correctement les reins, les uretères et la vessie. D'autres structures peuvent apparaître en clair sur une radiographie : les parties denses comme les os.

Urographie d'un individu sain

Mission : Votre maître de thèse vous demande d'avancer sur votre thèse après cette sortie de terrain. Faites des recherches et expliquez lui à l'oral votre découverte.

Analyse de la soie d'araignée

Un agriculteur vous appelle parce que Marguerite, sa vache laitière préférée, est malade.Rendez-vous sur place. Puis à l'aide de recherches, posez le diagnostic et expliquez à l’agriculteur votre découverte à l'oral.

Mission

Bernard

Vétérinaire

Qu'ont mangé vos poules récemment ?

J'avoue que la saison des huîtres se termine donc je leur donne des quignons de pain depuis quelques jours.

J’ai retrouvé Marguerite couchée sur le côté cet après-midi. Elle ne voulait plus se lever ni s’alimenter et semblait avoir la gorge et l’abdomen douloureux. Je l’ai pourtant vue ce matin brouter dans le fond du champ

Un squelette inconnu mais vraiment bien préservé SAUF la mâchoire où il ne reste qu'une molaire !On va l'appeler Autsralopitecus afarensis parce qu'il ressemblance au squelette de Lucy.

Mission : Vous êtes en charge de la détection du régime alimentaire de cette nouvelle espèce. Faites vos recherches et expliquez-les à l'oral devant un amphi d'étudiants en Licence de Biologie des organismes.

Médecin

Franck

Merci docteur, au revoir !

Au revoir Monsieur, je vous laisse voir avec l'accueil pour prendre RDV avec un urologue et fixer une date d'opération d'ondes de choc.

Oui allo, ici officier Jacobs j'écoute,Vous avez trouvé quoi ? Un corps ? Où ça ?Campford Street, au n°23Okay on arrive !

Mission : Menez l'enquête, découvrez ce qu'il s'est passé et expliquez votre découverte lors d'un communiqué de presse à l'oral.

Analyse d'urine de Franck au microscope.

Anatomie masculine

Squelette

Permet le maintien et le mouvement du corps.

Poumon

Permet l'approvisionnement du corps en dioxygène et le rejet du dioxyde de carbone.

Coeur

Permet l'approvisionnement du corps en sang.

Foie

Produit du suc biliaire qui facilite la digestion + dégrade les toxines du corps.

Estomac

Permet le début de la digestion (réduction des aliments en nutriments).

Vésicule biliaire

Stocke le suc biliaire puis le libère dans l'intestin ce qui facilite la digestion

Rein

Filtre le sang pour produire de l'urine.

Pancréas

Produit du suc pancréatique qui facilite la digestion + produit des hormones régulant le taux de glucose dans le sang.

Côlon

Permet la fin de l'absorption (entrée des nutriments dans le sang) et la formation de fèces (déchet des aliments non digérés et non absorbés).

Vessie

Stocke l'urine.

Uretère

Conduit l'urine jusqu'à la vessie.

Intestin grêle

Permet la fin de la digestion (réduction des aliments en nutriments) et le début de l'absorption (entrée des nutriments dans le sang).

Testicule

Permet la production de spermatozoïdes et d'hormones sexuelles.

Pénis

Permet la sortie de sperme et d'urine.

(passez la souris sur les légendes pour savoir leur rôle)

Photographie d'une tige de Gympie gympie

Bonjour, je m'appelle Zach MARTY et je suis vétérinaire.

A l'aide de questions et de recherches, posez le diagnostic sur l'origine des douleurs de Franck et expliquez-lui votre découverte à l'oral.

Mission

Valeurs nutritionnelles pour 100g de pain blanc

Valeurs nutritionnelles pour 100g de coquilles d'huître

Résultats d'analyse des dents :

D1 - Uluru-Kata Tjuta

D2 - Kakadu

D3 - Karijini

D4 - Litchfield

D5 - Bungle Bungles

D6 - Ningaloo Reef

D7 - François Péron

D8 - Kalbarri

D9 - Pinacles desert

D10 - Daintree Rainforest

Les ruminants possèdentquatres estomacs leur permettant de digérer des molécules que l'Homme ne peut pas comme la cellulose.

Schéma du système digestif de la vache.

Solide comme l'acier, plus résistante que le Kevlar pour une densité plus faible que le coton ou le nylon. Cette matière étonnante existe, et n'est autre que la soie d'araignée.Sur une toile, chaque fil peut absorber de grandes quantités d'énergie sans rompre, comme lors de l'impact d'un insecte volant. Comme il y a beaucoup de fibrilles, l’énergie de l'impact se disperse rapidement.Les protéines qui composent cette soie offrent chacunes des propriétés différentes et tout autant intéressange :

• La séricine donne au fil de soie sa coloration et son imperméabilité.
• La fibroïne :
• La composante amorphe, les hélices alpha, qui peut être comparée à un ressort confère à la soie d’araignée son élasticité (jusqu’à 5 fois sa taille d’origine) et assure la répartition de la tension tout le long du fil.
• Les cristaux (feuillets bêta) rendent la structure solide et confèrent à la soie d'araignée sa résistance.

D'autres propriétés sont observées mais mal expliquées : adhésivité, isolation thermique, supercontraction (résistance aux gouttes d'eau)

Bonjour, Je m'appelle Franck Dumoulin et je viens vous voir parce que j'ai très mal au bas du ventre côté droit et la douleur devient insupportable.

Bonjour monsieur,Je vous laisse vous asseoir en salle d'attente, un médecin va venir vous chercher.

Pour rejoindre l’extérieur, la soie est d'abord sous forme liquide et circule au sein de minuscules tubes creux depuis les glandes jusqu'à des pores appelés fusules.Seulement lorsque la soie sort, elle se solidifie grâce aux changements qui apparaissent dans l'environnement biochimique (déshydratation, diminution du pH...).

Trajet des éléments constituant la soie des glandes jusqu'aux fusules

Une araignée peut avoir plusieurs milliers de fusules sur 1 à 4 paires de filières en bas de son abdomen. Photographies des 4 filières d'une araignée orbitèle (gauche) et zoom d'une filière avec fusules (droite) au microscope électronique à balayage

Photographie colorée des fusules sécrétant des fils de soie observées au microscope électronique à balayage

Photographie d'une feuille de Gympie gympie

Franck

Médecin

Je suis Dr Alice Deroye. Quels sont vos symptômes ?

J'ai très mal au côté droit du ventre. J'ai de la fièvre, je suis déshydraté et je n'ai pas uriné depuis quelques jours.

Photographie d'un poil de Gympie gympie

du bulbe

Le fil de soie, d'un diamètre de 25 à 70 µm, est constituée d’un entrelacement de fibrilles. Chacune de ces fibrilles a un diamètre de 0,05 µm et est composée de deux protéines (64% de fibroïne et 23% séricine) ainsi que de matières grasses, de minéraux et d’eau (13% restant).

(Passer la souris dessus pour plus d'infos)

(Passer la souris dessus pour plus d'infos)

(Passer la souris dessus pour plus d'infos)

(Passer la souris dessus pour plus d'infos)

Protéine servant de « colle » entre les fibrilles qui recouvre entièrement la fibroïne.

Cristal en feuillet β (formule : NH2-CxOyHz-COOH) maintenu par des liaisons hydrogènes entre les chaînes.

Protéine qui contient des régions cristallines très organisés et des régions amorphes.

Structure amorphe désorganisée en hélice α maintenue par des liaisons hydrogènes.

Mission :Approfondissez vos recherches pour comprendre ce phénomène et expliquez-leà l'oral devant des journalistes afin d'être publié.

Anatomie masculine

Squelette

Permet le maintien et le mouvement du corps.

Poumon

Permet l'approvisionnement du corps en dioxygène et le rejet du dioxyde de carbone.

Coeur

Permet l'approvisionnement du corps en sang.

Foie

Produit du suc biliaire qui facilite la digestion + dégrade les toxines du corps.

Estomac

Permet le début de la digestion (réduction des aliments en nutriments).

Vésicule biliaire

Stocke le suc biliaire puis le libère dans l'intestin ce qui facilite la digestion

Rein

Filtre le sang pour produire de l'urine.

Pancréas

Produit du suc pancréatique qui facilite la digestion + produit des hormones régulant le taux de glucose dans le sang.

Côlon

Permet la fin de l'absorption (entrée des nutriments dans le sang) et la formation de fèces (déchet des aliments non digérés et non absorbés).

Vessie

Stocke l'urine.

Uretère

Conduit l'urine jusqu'à la vessie.

Intestin grêle

Permet la fin de la digestion (réduction des aliments en nutriments) et le début de l'absorption (entrée des nutriments dans le sang).

Testicule

Permet la production de spermatozoïdes et d'hormones sexuelles.

Pénis

Permet la sortie de sperme et d'urine.

(passez la souris sur les légendes pour savoir leur rôle)

Plante qui contient des raphides. Les raphides sont des fins cristaux, souvent composés d’oxalates de calcium (CaC2O4), présents dans les feuilles et les tiges de nombreuses espèces végétales.

La misère

Ces cristaux peuvent-être irritants lors du contact avec la peau et les muqueuses en cas de toucher ou d'ingestion.

Urographie de Franck (vue de face)

A l'aide de questions et de recherches, posez le diagnostic sur l'origine des douleurs de Franck et expliquez-lui votre découverte à l'oral.

Mission

Plante arborescente, c’est-à-dire formant un arbre, avec un tronc à écorce blanc caractéristique.Au printemps, la pollinisation de cet arbre se fait par le vent et le pollen libéré est sujet à de nombreuses allergies humaines.

Le bouleau

Un agriculteur vous appelle parce que Marguerite, sa vache laitière préférée, est malade.Rendez-vous sur place. Puis à l'aide de recherches, posez le diagnostic et expliquez à l’agriculteur votre découverte à l'oral.

Mission

Franck

Médecin

Je suis Dr Alice Deroye. Quels sont vos symptômes ?

J'ai une douleur permanante au côté droit du ventre. J'ai de la fièvre, je suis déshydraté et j'ai très mal quand j'urine et j'urine très peu depuis 2 jours.

Zoom sur un prismeOn voit la gaine du prisme (en blanc) liée exclusivement à l’orientation des cristaux (toutes petites baguettes) à l’intérieur des prismes.

Zoom encore plus sur l'intérieur prismeOn voit toutes les petites baguettes d'hydroxyapatite. Zone où les cristaux sont bien parallèles entre eux.

Colique néphrétique ou urinaire

Certaines substances éliminées dans l'urine (oxalate de calcium, phosphate de calcium, cystine, acide urique...) forment des cristaux dans les reins ou dans la vessie. Ceux-ci peuvent s'agréger et former des petites particules solides : les calculs urinaires ou calculs rénaux. Ces fragments peuvent boucher les canaux par lesquels passe l'urine ou s'accumuler dans la vessie.

Calculs rénaux extraits par ondes de choc.

Exemples de cristaux pouvant être retrouvés dans le système urinaire (reins, uretères, vessie). Acide urique = C5H4N4O3 Oxalate de Calcium = CaC2O4 Phosphate de Calcium = Ca3(PO4)2

Une des caractéristiques des araignées est de produire de la soie grâce à des glandes séricigènes, situées dans l’abdomen. Il existe plusieurs glandes capables chacune de produire un type de soie différente.(Cf schéma ci-contre)

• Les glandes piriformes dont la soie est particulièrement résistante et servira de fil de soutien de la toile.
• Les glandes ampullacées dont la soie servira à confectionner la toile en grande partie.
• Les glandes flagelliformes dont la soie sert, avec celle des glandes arborescentes, à confectionner la partie adhésive de la toile.
• Les glandes tubuliformes dont la soie sert pour faire les cocons qui entourent les oeufs.
• Les glandes aciniformes dont la soie sert pour emmailloter les proies.
• Les glandes arborescentes ou agrégées dont la soie est très visqueuse et, avec la soie produite par les glandes flagelliformes, confectionne la spirale de capture de la toile.

Objet : MissionVous êtes un écophysiologue nouvellement embauché par la société Bioétèque connue pour ses recherches en biomimétisme.Vous devez développer un matériau à partir de la soie d'araignées et en proposer une utilisation pratique.Expliquez votre projet à l'oral devant le patron.