Biologie et physiopathologie humaines
Objectifs et enjeux de cet enseignement
L'enseignement de biologie et physiopathologie humaines donne à l'élève de la série Sciences et technologies de la santé et du social les connaissances qui lui permettent de comprendre l'organisation générale de l'être humain et d'appréhender son fonctionnement intégré.
L'étude des grandes fonctions, caractéristique de la formation en biologie humaine de cette série technologique, ancre sa spécificité dans une approche contextualisée de l'enseignement par l'étude de certaines pathologies.
Cet enseignement permet de conduire une analyse des interactions de l'organisme avec l'environnement dans ses dimensions biologiques et médico-sociales.
Il développe des savoirs et des compétences en biologie et physiopathologie humaines déterminants pour la poursuite d'études supérieures dans les secteurs paramédical et social.
Compétences visées
La formation en biologie et physiopathologie humaines repose sur une approche technologique qui allie la démarche expérimentale et une analyse du fonctionnement normal et pathologique de l'individu. Une telle approche permet à l'élève :
- d'acquérir une démarche d'analyse ;
- de développer esprit critique et raisonnement scientifique ;
- de conforter et renforcer les capacités d'expression écrite et orale ;
- d'acquérir un vocabulaire scientifique et médical et de le mobiliser ;
- d'appréhender le fonctionnement de l'organisme humain dans son environnement, échangeant matière et information ;
- de comprendre les mécanismes d'apparition de pathologies majeures et d'aborder des éléments de leur diagnostic et de leurs traitements.
Présentation du programme de la classe terminale
Inscrit dans la continuité du programme de la classe de première et adoptant, dans son architecture, le même esprit, le programme de la classe terminale traite de grandes fonctions physiologiques qui s'articulent les unes avec les autres et permettent d'aborder des problèmes actuels de santé publique :
- « Fonctionnement intégré et homéostasie » permet de comprendre l'organisation hiérarchisée de l'organisme, son fonctionnement intégré ouvert sur son environnement et la nécessité de régulation.
- « Défense de l'organisme » permet de comprendre les mécanismes immunitaires mis en œuvre par l'organisme pour lutter contre le « non soi ». Il permet une ouverture vers des problèmes sanitaires et sociaux de dimension internationale (épidémie, accès aux médicaments, vaccination ...).
- « Transmission de la vie et hérédité » trouve une cohérence dans l'étude des caractères héréditaires et des mécanismes assurant leur transmission.
L'étude de la terminologie s'appuie sur la liste suivante des principaux préfixes et suffixes et reprend les acquis de la terminologie de la classe de première.
Préfixes : a, anti, brady, dys, en, endo, eu, exo, hémi, hyper, hypo, macro, micro, néo, oligo, poly, tachy.
Suffixes : algie, centèse, cide, cyte, ectasie, ectomie, émie, gène, genèse, gramme, graphie, ite, logie, lyse, mégalie, ome, ose, pathie, pénie, plastie, plégie, rragie, rrhée, scopie, stomie, thérapie, tomie, trophie, urie.
Contenus d'enseignement
Milieu intérieur et homéostasie
Comment l'équilibre du milieu intérieur est-il maintenu ? Quelles peuvent être les causes et les conséquences d'un déséquilibre du milieu intérieur ?
Notions et contenus :
- Milieu intérieur et compartimentation.
- Rôle du rein dans la régulation du milieu intérieur.
- Rôle du pancréas dans la régulation du milieu intérieur : la régulation de la glycémie.
- Glycémie post-prandiale.
- Glycémie à jeun.
- Équilibre dynamique.
- Homéostasie.
- Exemples de pathologie de la régulation du milieu intérieur : les diabètes de type 1 et de type 2.
- Étiologie.
- Diagnostic.
- Conséquences.
- Traitements et prévention.
- Exemple de perturbations du milieu intérieur par des xénobiotiques.
Capacités exigibles :
- Distinguer les différents compartiments liquidiens.
- Repérer l'existence d'échanges entre les différents compartiments et le milieu extérieur.
- Identifier les principaux éléments de l'appareil urinaire.
- Localiser les néphrons au niveau du rein.
- Comparer la composition du plasma, de l'urine primitive et de l'urine définitive ; en déduire les fonctions du néphron.
- Mettre en évidence l'existence d'une régulation de la glycémie et le rôle central des hormones du pancréas dans cette régulation.
- Construire un schéma présentant les acteurs et les mécanismes de la régulation de la glycémie.
- Présenter les notions d'hormone et d'homéostasie. Activités technologiques : observation au microscope de coupes de pancréas normal ; réalisation d'expériences mettant en évidence la fonction de stockage du glucose par le foie.
- Comparer les signes cliniques et paracliniques des deux types de diabète.
- Relier hyperglycémie, glycosurie, polyurie et polydipsie.
- Expliquer l'origine de l'hyperglycémie pour chaque type de diabète.
- Identifier les facteurs de risque, faire le lien avec les démarches de prévention.
- Citer les principales conséquences pathologiques des diabètes.
- Relier les principaux traitements à l'étiologie ou aux facteurs de risque. Activités technologiques : observation au microscope de coupes de pancréas pathologique ; réalisation d'un dosage du glucose.
- Citer des exemples de xénobiotiques.
- Repérer les conséquences de l'action d'un xénobiotique dans l'organisme.
- Décrire le devenir d'un xénobiotique (absorption, distribution, métabolisme, stockage, élimination).
Racines : glyco, glycogéno, insulino, néphro, uro, xéno.
Termes médicaux : diurèse, polydipsie.
Système immunitaire et défense de l'organisme
Comment le système immunitaire distingue-t-il le soi et le non-soi ? Comment l'organisme se défend-il contre le non-soi ? Quelle prévention et quels traitements peut-on envisager contre les maladies infectieuses ?
Notions et contenus :
- Maladies infectieuses :
- Agents pathogènes.
- Bactéries et multiplication bactérienne.
- Virus et cycle viral.
- Antibiothérapie et résistance aux antibiotiques.
- Soi et non-soi.
- Organes et cellules de l'immunité.
- Un exemple de mise en jeu des défenses immunitaires : la grippe.
- Voie de contamination.
- Notion de barrière cutanéo-muqueuse.
- Immunité innée : réaction inflammatoire.
- Réponse acquise à médiation humorale : rôle des anticorps.
- Réponse acquise à médiation cellulaire : rôle des lymphocytes T cytotoxiques.
- Coopération cellulaire.
- Prévention de la grippe : vaccination.
- Technique d'exploration : analyses sanguines.
Capacités exigibles :
- Identifier les différentes catégories d'agents pathogènes.
- Comparer la structure des bactéries et des virus et caractériser leur mode de reproduction respectif.
- Repérer les étapes d'un cycle viral.
- Lire et interpréter un antibiogramme.
- Repérer les principales cibles cellulaires des antibiotiques.
- Distinguer résistance naturelle et résistance acquise par mutation ou transfert de gènes.
- Faire le lien entre l'utilisation des antibiotiques et la sélection de souches résistantes.
- En déduire l'intérêt des campagnes de prévention. Activités technologiques : observation de microorganismes ; réalisation d'un antibiogramme.
- Distinguer la notion de soi et de non soi à partir de résultats expérimentaux.
- Identifier et localiser les principaux marqueurs du soi.
- Définir les notions d'antigène et d'épitope.
- Localiser les organes lymphoïdes primaires et secondaires et donner leurs rôles.
- Identifier les éléments figurés du sang. Activité technologique : observation de frottis sanguins.
- Citer les principaux symptômes de la grippe en lien avec la voie de contamination du virus et les cellules cibles.
- Présenter les différentes défenses cutanéo-muqueuses.
- Relier les phénomènes vasculaires et cellulaires aux quatre symptômes de la réaction inflammatoire.
- Présenter le rôle et le mécanisme de la phagocytose.
- Présenter l'activation spécifique des lymphocytes B, leur multiplication et leur différenciation en plasmocytes.
- Comparer l'ultrastructure des lymphocytes B et des plasmocytes.
- Relier l'ultrastructure des plasmocytes à leur fonction.
- Localiser paratope, site de fixation du complément et site de fixation du phagocyte au niveau d'une immunoglobuline G.
- Établir le lien structure-fonction : neutralisation de l'antigène par formation d'un complexe immun, opsonisation et activation du complément.
- Présenter l'activation spécifique des lymphocytes T8, leur multiplication, leur différenciation en lymphocytes T cytotoxiques.
- Montrer le rôle des lymphocytes T cytotoxiques dans la cytolyse.
- Présenter l'activation spécifique des lymphocytes T4, leur multiplication, leur différenciation.
- Montrer le rôle central des lymphocytes T auxiliaires dans l'activation des réponses humorale et cellulaire.
- Caractériser les réponses primaire et secondaire. Les relier au principe de la vaccination.
- Mettre en relation variabilité du virus de la grippe et vaccination annuelle.
- Analyser des résultats de numération formule sanguine (NFS), de recherche de marqueurs de l'inflammation, de sérodiagnostic.
Racines : leuco, lympho, phago, pyro, séro, spléno, thymo.
Termes médicaux : asthénie, épidémie, mycose, nosocomiale.
Appareil reproducteur et transmission de la vie
Comment est assurée la transmission de la vie ? Quels sont les moyens utilisés pour la maîtrise de la procréation ?
Notions et contenus :
- Anatomie et physiologie des appareils reproducteurs.
- Anatomie des appareils reproducteurs.
- Gamétogenèse et folliculogenèse.
- Haploïdie et diploïdie.
- Fécondation, nidation et grossesse.
- Échanges transplacentaires.
- Régulation de la fonction reproductrice.
- Complexe hypothalamo-hypophysaire.
- Chez l'homme : rôles de la testostérone, régulation de sa sécrétion.
- Chez la femme : fonctionnement cyclique.
- Contrôle hormonal.
- Contraception.
- Interruption de grossesse.
- Examens : suivi de grossesse.
- Échographie.
- Un exemple de sérologie.
- Amniocentèse et examen cytogénétique.
- Infertilité et aide médicale à la procréation.
Capacités exigibles :
- Identifier les organes des appareils reproducteurs. Activité technologique : observation de clichés d'imagerie médicale.
- Identifier les cellules de la spermatogenèse et de l'ovogenèse et leurs caractéristiques chromosomiques.
- Repérer les différents stades de développement du follicule. Activité technologique : observations au microscope de coupes d'ovaire et de testicule.
- Repérer le trajet des gamètes dans les voies génitales féminines.
- Localiser fécondation et nidation.
- Différencier embryon et fœtus.
- Repérer sur un schéma circulation maternelle et circulation fœtale.
- Comparer sang fœtal et sang maternel pour mettre en évidence la fonction d'échange du placenta.
- Justifier les mesures de prévention pour la femme enceinte.
- Localiser le complexe hypothalamo-hypophysaire et en identifier les principaux éléments.
- Identifier les rôles de la testostérone. Mettre en évidence la régulation de sa sécrétion.
- Construire un schéma de synthèse intégrant le rétrocontrôle négatif.
- Repérer le fonctionnement cyclique de l'utérus et des ovaires. En déduire la période de fécondité optimale.
- Identifier les rôles des œstrogènes et de la progestérone et mettre en évidence la régulation de leur sécrétion.
- Construire un schéma de synthèse intégrant les rétrocontrôles négatif et positif. Activité technologique : observations au microscope de coupes d'endomètre.
- Expliquer le mode d'action de différents moyens de contraception et indiquer les critères de choix du moyen de contraception le plus adapté au contexte.
- Identifier les moyens de contraception qui protègent contre les infections sexuelles transmissibles (IST).
- Relever les principales causes d'interruption physiologique de grossesse.
- Présenter le principe des interruptions médicamenteuse et chirurgicale de grossesse.
- Présenter l'intérêt de l'échographie dans le suivi de la grossesse.
- Montrer l'avantage de l'échographie par rapport aux autres techniques d'imagerie médicale. Activité technologique : observation de clichés d'imagerie médicale.
- Mettre en relation présence d'anticorps et infection (en cours ou passée).
- Expliquer l'intérêt du diagnostic dans le cadre du suivi de grossesse. Activité technologique : réalisation d'un sérodiagnostic.
- Repérer une anomalie sur un caryotype.
- Citer les risques et les intérêts d'une amniocentèse.
- Identifier les causes possibles d'une infertilité à partir de cas cliniques.
- Identifier le principe des différentes méthodes d'aide médicale à la procréation. Justifier le choix de la technique selon l'origine de l'infertilité.
Racines : andr(o), cervic(o), gynéc(o), hystér(o), mamm(o), mén(o), métr(o), orchid(o), ovari(o), prostat(o), salping(o), sperm(o), sthén(o), térat(o), vagin(o), vas(o).
Termes médicaux : azoospermie, ménopause.
Gènes et transmission de l'information génétique
Comment un caractère est-il déterminé par un gène ? Qu'est-ce qu'une mutation génétique et quelles sont ses conséquences ?
Notions et contenus :
- Cellule et information génétique.
- Chromosome et ADN.
- Transmission de l'information génétique lors de la division cellulaire.
- Du gène à la protéine.
- Transcription.
- Traduction et code génétique.
- Mutation ponctuelle.
- Transmission des caractères héréditaires.
- Le cancer, une conséquence de mutations génétiques.
- Tumeur bénigne, tumeur maligne, métastases.
- Un exemple de cancer.
- Origine plurifactorielle.
- Dépistage, diagnostic et suivi :
- examens anatomopathologiques ;
- imagerie médicale ;
- marqueurs tumoraux.
- Traitements :
- chimiothérapie anticancéreuse ;
- radiothérapie ;
- chirurgie ;
- autres traitements.
Capacités exigibles :
- Distinguer base azotée, nucléotide, ADN, chromatine, chromatides et chromosomes.
- Dégager l'importance de la division cellulaire pour le fonctionnement de l'organisme.
- Représenter les différents états du chromosome au cours du cycle cellulaire.
- Différencier et localiser transcription et traduction.
- Identifier les acteurs de la transcription et de la traduction.
- Transcrire une séquence d'ADN et traduire la séquence d'ARNm obtenue.
- Repérer une mutation et déterminer sa conséquence sur la séquence polypeptidique. Activité technologique : utilisation de logiciels dédiés.
- Distinguer gènes et allèles, phénotype et génotype, homozygotie et hétérozygotie, dominance, codominance et récessivité, gonosomes et autosomes.
- Analyser des arbres généalogiques pour en déduire le mode de transmission des caractères héréditaires et déterminer des génotypes.
- Réaliser un échiquier de croisement pour déterminer la probabilité de transmission d'un caractère à la descendance.
- Décrire les différentes étapes du développement d'un cancer : des mutations aux métastases.
- Repérer les principaux agents mutagènes et facteurs de risque.
- Les relier aux actions de prévention.
- Montrer l'intérêt des méthodes d'investigation dans le dépistage, le diagnostic et le suivi. Activité technologique : observation de clichés d'imagerie médicale.
- Mettre en relation les mécanismes physiopathologiques avec les traitements. Expliquer les effets secondaires des différents traitements.
Racines : cancer(o), carcin(o), cary(o), chimi(o), iatr(o), nuclé(o), onc(o), radi(o), tumor(o).
Termes médicaux : biopsie, métastase, tumeur.