Risque infectieux et protection de l’organisme - SVT classe de 3e

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Découvrez dans ce cours de SVT pour les troisièmes les différentes parties de ce cours dont la menace microbienne et le système immunitaire.

Publié le : mercredi 11 décembre 2013
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Risque infectieux et protection de l’organisme

1 – La menace microbienne

Comment définir les microbes ?

Activité 1
Les micro-organismes qui nous entourent
Q1. Oresb revp alapérbau citira donlb ca huoK co eedsablspone retérilucrebut al ed ee.os
Réaliserensuite un dessin d'observation de cette préparation.
Différents types de microorganismes sont présentés ci-dessous.

Amibe dysentérique (x 1000)
être vivant unicellulaire

Champignon du citron (x 1000)
provoque le pourrissement du fruit

Re
C

Colibacille intestinal
(x6000)

Staphylocoques dorés (x1000) vibrion virus de la grippe
bactéries en forme de grains une bact(éxri5e0m0o0bi0le 000)) (x100
Q2. Calculerla taille réelle de ces micro-organismes.Re
Noterdes remarques d’après les observations et les informations rapportées.I
Q3. Formuler un problèmequi naît de ces remarques.Ra

Conclusions
L'organisme est constamment confronté à la possibilité de pénétration de micro-
organismes (bactéries et virus) issus de son environnement.

Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :

- Effectuer un geste technique en observant au microscope quelques
microorganismes
- Observer des préparations microscopiques de bactéries
Déterminer la taille et du milieu des micro- organismes
-
- La conclusion

Comment les microorganismes pathogènes sont-ils à l’origine des maladies ?

Activité 2

Tétanos Grippe
Le tétanos est peut-être la maladie la plus déroutante de toutes celles qui La grippe est une maladie hautement contagieuse, à la fois banale et
frappent l’homme et les animaux. redoutable puisqu’elle atteint un nombre considérable de sujets, le plus
On en connaît le germe depuis 1884, elle reste toujours l’une des plus terribles souvent de façon relativement bénigne. Elle peut aussi provoquer, chez des
et des plus meurtrières des toxi-infections. En France, le nombre de cas de personnes âgées ou affaiblies, des affections graves, mêmes mortelles.
tétanos déclarés en 1992 a été de 55.Le microorganisme responsable
Le microorganisme responsable glappriese let v eLsuri ed enree, gridagru dpetytoro pivoxymohtrO epuo
L’agent pathogène responsable est une bactérie, Plectridium tetaniu filameriques o’dnu tnuees stutideé t esnsco seléhpsrap ucitInf, I lur.sazivulne
produisant une toxine. diamètre de 100 nm à la surface desquelles on distingue de petits spicules,
Le bacille tétanique se présente sous forme d’un bâtonnet fin, à bouts arrondis sortes de « piquants » donnant un aspect en oursin caractéristique.
de 3 à 4 mm de longueur sur 0,4 mm de largeur. Ses spores sont trèsLe pouvoir pathogène
résistantes. On les trouve dans la terre des jardins et des champs, fumier, Le virus se fixe sur les cellules dans lesquelles il est capable de se
poussière et boue des rues. multiplier, il pénètre alors dans la cellule et y met en route son cycle de
Le pouvoir pathogènemultiplication et perturbe son fonctionnement.
La présence dans le milieu ambiant (surtout la terre et les poussières) deLa maladie
spores ; leur pénétration dans les tissus par une blessure; l’abaissement de la La forme typique se caractérise par un début très brusque, marqué par
tension d’oxygène dans le tissu cellulaire, permettent la germination des une sensation de malaise général, de la fièvre, des maux de tête et des
spores puis le développement du bacille. ° °
Le bacille tétanique reste toujours cantonné au point d’impact. Son action est douleurs musculaires. La température dépasse 39 C et même souvent 40 C.
due tout entière à une toxine élaborée insitu et qui diffuse dans l’organisme. La fièvre persiste 48 heures, puis la température diminue pour remonter
La maladieparfois après une journée de répit. Dans les cas simples, la fièvre disparaît
La maladie se caractérise par une période d’incubation silencieuse où rien lentement en un temps variant de 3 à 6 jours.
ne trahit l’envahissement de l’organisme par la toxine. Elle dure 7 à 8 jours. Le virus de la grippe est caractérisé par une capacité exceptionnelle à se
Le tétanos se caractérise par des symptômes d’ordre exclusivement modifier et à échapper ainsi aux défenses immunitaires, ce qui entraîne un
moteur, constitués essentiellement par des contractures douloureuses des comportement épidémiologique particulier : On peut contracter plusieurs fois
muscles avec des spasmes. la maladie puisqu’il n’y a pas une grippe, mais des grippes. Sa gravité peut
La contracture des muscles de la joue marque le début du tétanos. Les provenir en particulier de complications.
contractures, d’abord localisées, se généralisent : le corps décrit un arc deÉogie pidémiol
cercle à concavité postérieure. Tête et corps se renversent en arrière, tandis La forme la plus spectaculaire d’évolution de la grippe est la pandémie : il
que bras et jambes sont en extension. Ces contractures évoluent par crises. La s’agit d’une épidémie qui se répand rapidement au monde entier par simple
mort survient en un à deux jours, soit par asphyxie lente ou rapide, soit par contact avec des personnes infectées et cause des maladies graves.
syncope cardiaque. Catastrophes naturelles, la pandémie de 1918 a fait des millions de morts
La toxine tétanique agit essentiellement sur le système nerveux central. dans le monde, celle de 1968 a causé 16 000 morts pour la France seule.
À partir de ces 2 textes,
Q1.Construire un tableaucomparatif de ces maladiesqui contiendra le nom de la maladie, le type de micro-
organisme responsable, les symptômes, le pouvoir pathogène, le mode de transmission./CI
En vous servant des informations du tableau,
Q2.Rédiger un textequi résume les étapes communes du développement d'une maladie dans l'organismeI/C
Q3.Formulerun problème qui naît de ce constat.Ra

Conclusions
Les micro-organismes se transmettent de différentes façons d’un individu à l’autre ou
par des objets.
Ils franchissent la peau ou les muqueuses : c’est la contamination.
Après contamination, les microorganismes se multiplient au sein de l’organisme :
c’est l’infection.

Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :

- Observer, recenser et organiser des informations afin de définir la contamination
et l’infection
- S’informer
- Construire un tableau et rédiger un texte d’interprétation
- Formuler un problème
- Définir bactérie et virus
- La conclusion

Comment limiter les risques de transmission des agents infectieux ?

Activité 3
1. La lutte contre les microorganismes
D’après vos connaissances,
Q1.Proposerdes moyens simples pour combattre les microorganismes afin d’éviter d’être malade.

R

L'asepsie Louis PASTEUR, 1878 Antisepsie
"[…] Cette eau, cette éponge, cette charpie avec lesquel se
vous lavez ou vous recouvrez une plaie y déposent des
Elle consiste à détruire les microbes ambiants, germes qui ont une facilité extrême de propagation dans les
et donc à réaliser un milieu stérile, avant tissus.[…] Si j'avais l'honneur d'être chirurgien, pénétré
contamination possible d'une plaie stérile, par comme je le suis des dangers auxquels exposent les germes C'est une méthode curative, c'est à dire
exemple.des microbes répandus à la surface de tous les objets, pratiquée après une infection microbienne:
L'asepsie est acte préventif, pratiqué en bloc particulièrement dans les hôpitaux, non seulement je ne me elle consiste à détruire les microbes qui se
opératoire, avant toute intervention servirais que d'instruments d'une propreté parfaite, mais sont introduits dans une plaie. Pour cela
chirurgicale: ainsi on désinfecte les locaux après avoir nettoyé mes mains avec le plus grand soin […] , on utilise des antiseptiques comme l'eau
( avec de l'eau de Javel…), on impose au je n'emploierais que des bandelettes, des éponges de Javel, l'eau oxygénée, l'alcool
personnel une hygiène rigoureuse, le port de préalablement exposées dans un air porté à la température modifiée….
vêtements et l'utilisation d'instruments de 130 à 150°C. Je n'emploierais jamais qu'une eau qui
stériles, c'est à dire passés à l'autoclave aurait subi une température de 110 à
(vapeur à 120°C pendant plus de 30 minutes) 120° C. De cette manière, je n'aurais à craindre que les
afin de détruire les microbes pathogènes.germes en suspension dans l'air autour du lit du malade".
Extrait du discours de Pasteur devant l'Académie des
Sciences (1878).
Lire et comprendreésopsenordr péupsius sons estix que aul es-dcis teex tes.
Q2. Exposerce que l’asepsie met en jeu pour nous protéger./RaI
Révélerce que l'antisepsie met en jeu pour nous protéger.I/Ra
A l'époque de Pasteur les chirurgiens ne comprenaient pas pourquoi la plupart des malades opérés mourraient d'une
infection généralisée.
Q3. Etablir la listedes moyens que Pasteur propose pour limiter les risques de transmission de maladies au cours
d’une intervention chirurgicale.aI/R
Montrersi ce sont des méthodes d’asepsie ou d’antisepsie.aR
3. L’antibiothérapie
En 1928, Alexander Fleming retrouve, en revenant de vacances, une culture de staphylocoques contaminée par un
champignon appelé Pénicilsemblent avoir disparu autour de la moisissure. Il plus il constate que les staphylocoques ium. De
réalise alors des expériences avec différentes souches de microbes.
"Au cours du travail avec différents staphylocoques un certain nombre de cultures furent mises de côté et
examinées de temps en temps. Lors de l'examen, ces cultures étaient exposées à l'air et ensemencées par
différents micro-organismes. On remarqua qu'autour d'une grande colonie de champignons pololin soc teluna es
de staphylocoques, une grande zone du milieu était devenue transparente et sans aucun doute en voie de
dissolution".
Extrait de "Compte-rendu de l'effet de la Pénicilline"2A9l1r an)e9xr deemFlge.sienR1h3c r(aéuvl Cf earpr ibvant le Medical ed
Q4. Expliquer, lesa partir de ce texte, comment agissent champignons.Ra/I

Le document ci-contre est un antibiogramme.

Pour réaliser un antibiogramme, on effectue dans un premier
temps une culture microbienne sur un milieu nutritif dans une
boite de Pétri. On laisse croître la culture.
Puis, dans un deuxième temps on dépose sur le milieu des
petits disques contenant un antibiotique spécifique et on
remet en culture.

Q5. Direce que vous observez autour des disques
d'antibiotiques, etexprimerce à quoi cela correspond.
I/Ra

Q6. Remarquer il existe un ou (des) antibiotique(s) si
ienne fbfliecau.ce(s) contre ce microbe, si oui l’(eIs/)uCotner reFigure 1 : Photo d’un antibiogramme.

4.L’utilisation du préservatif
Q7. Raconterle rôle du préservatif etpréciserla barrière naturelle qu’il renforce.

ApC

Conclusions
Ces risques sont limités par la pratique de l'asepsie et par l'utilisation de produits
antiseptiques.

Des antibiotiques appropriés permettent d'éliminer les bactéries. Ils sont sans effet
sur les virus.

L’utilisation du préservatif permet de lutter contre la contamination par les
microorganismes responsables des infections sexuellement transmissibles (IST)
notamment celui du SIDA.

Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :

- Observer, recenser et organiser des informations afin :
- d’expliquer l’intérêt des antibiotiques, des antiseptiques et de

l’asepsie
- de découvrir les méthodes de prévention et de lutte contre la

contamination et/ou l’infection
- d’établir les risques de contamination par le VIH
- La conclusion

2 – Le système immunitaire pour défendre l’organisme

Quels sont les acteurs de notre système de défense ?

Activité 4
Les cellules sanguines et la défense immunitaire
Situation - Problème :
Monsieur X ressent une grosse fatigue, a de la fièvre et des ganglions très gonflés à la gorge. Son médecin demande
une analyse de sang, monsieur X va chercher ses résultats, qui concluent à une infection virale ou bactérienne.
Monsieur X compare les résultats de son analyse sanguine avec les normes pour déterminer sur quoi le médecin
biologiste s'est basé pour son diagnostic. Le problème c'est qu'il ne sait pas du tout à quoi correspondent ces noms
barbares qu’il peut lire sur son analyse sanguine.
À l'aide des documents (Tab.1 ; Fig.2) et du matériel mis à disposition (frottis sanguin : microscope),
Expliquerà monsieur X comment sa prise de sang a permis de diagnostiquer son infection.
Construirela réponse sous la forme d'un texte illustré d'un dessin scientifique qui permettra l’identification et la
reconnaissance des différentes cellules sanguines.
:

Tableau 1 : récapitulatif des résultats sanguins de
monsieur X, et ceux d’un individu sain
Cellules sanguines Individu sain Monsieur X
Hématies (106/ mm3 à 5,8) 4,5 4,7
Plaquettes (/ mm3 000 à 450 310) 150 000
000
Leucocytes (/ mm3 à 9900) 4000 13580

Figure 2 :Observation de leucocytes et hématies sur un
frottis sanguin

Conclusions
L'organisme reconnaît en permanence la présence d'éléments étrangers grâce à son
système immunitaire.

Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :

-Rechercher, extraire et organiser l’information utile
Extraire d’un document papier, d’un fait observé les informations utiles.
-Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes
Utiliser une machine (microscope)
-Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou
technologique
Confronter le résultat au résultat attendu, mettre en relation, déduire,
valider ou invalider (la conjecture l’hypothèse)
-Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer
Proposer une représentation adaptée (schéma, graphique, tableau,
figure…).
Exprimer les résultats (ordre des étapes, démarche…).

-

La conclusion

Comment l’organisme réagit-il à une contamination ?

Activité 5
1. Une première réaction face à un élément étranger
Des chercheurs ont effectué deux prélèvements sanguins sur deux hommes dont les groupes sont respectivement [A] et [B].
Ils ont obtenu 4 tubes de sang appelés A1Ae t2 eap’dnu , ;rt B1 Bet 2.tra tua’p er d,
Puis, ils décident de mélanger ces fractions de la manière suivante :
- Ils mêlent une fraction de A1 vaceA 2teo sbervent que rien s enap e essed ;êm ms’e s illemêion ractne fnt uedB 1B te2.
- Ils mélangent une fraction d’A1va ec cel Be1 ou Aitnod enu erfca2ce ac veldee B 2e.idontiap rnaoocc atlautgs, tneselniu
En analysant ces expériences,
Q1. Proposer une explicationà ces observations d’une coagulation ou non du sang lors du mélange des fract s
de sang.aR
Révélerune propriété des éléments du sang qui permet une réaction.aR
2. Une réaction rapide et non spécifique : la phagocytoseba
Lors d'une infection bactérienne liée à une blessure par gb
exemple, une réaction inflammatoire se développe. Les
manifestations locales sont bien connues (rougeur et chaleur
locale, tuméfaction, douleur). Ces manifestations sont le signe
de la mise en place de la défense de l'organisme face à
l'infection.
En effet des cela amsalpuaevin uitqus nee lnttes sanguiule
de la blessure et assurent la destruction des intrus ou antigène, Figure 1 : Phagocytose d’une bactérie (ba) par un globule blanc
après les avoir reconnus, en les phagocytant.(gb) ou macrophage.
Q3. a'l ediA, tduteex repérerles différents symptômes ressentis lors d'une infection microbienne.I
Q4. Exprimerà quelle fonction biologique correspondent ces symptômes.aR
Q5.Nommercomment appelle-t-on un élément étranger dans l'organisme.I
En vous servant des photographies ci-dessus et de la vidéo rapportant la phagocytose,
Q6. Rédiger un texteprésentant les différentes étapes de la phagocytose.C

Conclusions
L'organisme reconnaît en permanence la présence d'éléments étrangers grâce à son
système immunitaire.

Il réagit selon des modalités dont les effets sont plus ou moins rapides :
- une réaction rapide (phagocytose) réalisée par certains leucocytes (les
phagocytes) permet le plus souvent de stopper l’infection.

Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :

- Observer, recenser et organiser des informations afin de caractériser le
phénomène de la phagocytose.
- Analyse de courts textes relatifs à la reconnaissance et à la phagocytose et
rédiger un texte de synthèse à partir d’une séquence
- La conclusion

Comment l’organisme peut-il se défendre si l’infection progresse ?

Rappel:v uolarieiré ennn ioctbaine ctfeee, des c’dnuro sLlé it tnettemvitca neésses epscéaiilules
pour combattre les intrus.

Activité 6
1. Les ganglions lymphatiques
Chaque ganglion lymphatique contient plusieurs miles vocytymphes lno tfeiniocts rèe un snic edc ,natreions detyse .pAl myhpco
s’y multiplier en grand nombre de façon à pouvoir combattre l’infection (Belin p.90).
Grâce à cette information, eréper r senagroesuac ne.all isatocaldes ion
Q1. Proposerpermet à un médecin de repérer une infection.un examen clinique facile qui CAp
2. Un 1e r type de cellules et de molécules protectrices
Le umrésigurts fés éedarssméne slésau diearéb dngà tnadnotrap al jaunâtre corresp eedc lorotaoi n e ustlin idqu
que sont les hématies (globules rouges), les leucocytes (globules blancs), les thrombocytes (plaquettes) en
suspension.

Figure
Figure 1 : Mise en évidence d’un 1ertype d’immunité
A partir des résultats de la série d’expériences montrées dans la figure1,
Q2. Déterminer etserircaétcra le composant du sang qui protè
injectés.
Q3. Analysercomment ce composant du sang s’active etdéfinirla
Q4. Définirla notion de séropositivité.
A partir des résultats de la série d’expériences montrées dans la figure2,
Q5. Déterminerle nouveau composant du sang qui protège l’organ
Q6. Releverle résultat de cette expérience qui vous surprend
Q7. Formuler une hypothèsequi concerne le rôle des lymphocyte

3. 2 nU èm e type de cellules protectrices
Lors d’une prise de sang, la formule sanguine indique une répartition des
Tableau 1 : Résultats d’une analyse de sang
Nombres de cellules(mm3)
Leucocytes4 000-10 000
Lymphocytes totaux1 000-4 000
Lymphocytes B250-1 000
Lymphocytes T750-3 000

munité

riques

a

Q8. Nommernouveau type de cellules de défense présenté.le I
Ces celules recennocssia tne sellesulnf itéecs,ruvin uar pes uo sesuerécnac Ees. ngèrétralcec ces cttave aec no tnertne snel tlue se
perforent leur membrane grâce à une substance et moins de deux heures plus tard, cel.setE e sons-citruit déls senoreent itsue
éliminées par phagocytose.
Q9. Schématisern li( eBtceénieflu ecellune , d’te Tpmylycohrap nu ctrun,ioa lstdemrteettn suq iep 3 étape les
p.93). C

Conclusions

D’autres leucocytes, Les lymphocytes B sécrètent dans le sang des molécules
nommées anticorps, capables de participer à la neutralisation des microorganismes et

de favoriser la phagocytose.
Chaque anticorps est spécifique d’un antigène.
Une personne est dite séropositive pour un anticorps déterminé lorsqu’elle présente
cet anticorps dans son sang.

D’autres leucocytes, les lymphocytes T, détruisent par contact les cellules
infectées par un virus.

Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :

- Formuler des hypothèses sur les modalités d’action des lymphocytes.
Valider ou invalider ces hypothèses à partir d’observations et d’expériences
-
- Analyser des schémas d’expériences relatifs à l’acquisition d’immunités et

élaborer un schéma récapitulatif
- La conclusion

3 – Le système immunitaire : aide et déficience.
Qu’est ce que la vaccination ?

Rappel:al epér oLd srsiemp orl o'grnaunitaireonse immec ed erbmnod angrn uitdulselu
immunitaires qui sont spécifiques de l'agresseur rencontré.

Activité 7
La connaissance du fonctionnement du système immunitaire permet des applications médicales.
Certaines maladies comme la rubéole ou la rougeole peuvent entraîner des malformations du fœtus chez la
femme enceinte. Pour prévenir ce risque, on pratique la vaccination.
Cette année l’épidémie de grippe H1N1 a touché la planète entière : le gouvernement a lancé une campagne de
vaccination pour protéger la population.
Comment agit la vaccination pour protéger un organisme contre une maladie ?
A l’aide de l’ensemble des connaissances et des documents 1 et 2 fournis, expliquerle principe de la vaccination et
décrirecomment l’organisme réagit à cette vaccination.

Document 1 :Extrait de la notice du vaccin Antigrippe
Pandemrix

Aides à la démarche de résolution :
Aide 1:
Aide 2:
Apport de savoir-faire :
Aide 1:
Aide 2:
Apport de connaissances :
Aide 1:

Document 2 :Graphes des sécrétions comparées d’anticorps dans le cas
d’infections provoquées
On injecte à un animal un antigène A avec lequel il n’est jamais entré en
contact avant (1èerp rait)e .O uvnoren elcneirépxuoj 06 e’e le prèsrs ac le ave
même antigène sur le même animal (2ère ie).part

Conclusions
Certains lymphocytes sont le support de la mémoire immunitaire vis-à-vis d’un
antigène, ce qui permet aux réactions spécifiques d’être plus rapides et plus efficaces
lors de contacts ultérieurs avec cet antigène.

La vaccination permet à l’organisme d’acquérir préventivement et durablement
une mémoire immunitaire relative à un microorganisme déterminé grâce au maintien
dans l’organisme de nombreux leucocytes spécifiques.

Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :

-Rechercher, extraire et organiser l’information utile
Extraire d’un document papier, décrire de comportement d’une
grandeur
-Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer
Exprimer un résultat, une solution, une conclusion, par une phrase
correcte (expression, sens, vocabulaire)

- La conclusion

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