Exercices: Le corps humain et la santé

Une vaccination en deux injections

On mesure la quantité d'anticorps dirigés contre un microbe dans le sang d'une personne après une première injection de vaccin (jour 0) et une seconde injection (jour 28).

Jour	0	7	14	21	28	35	42	49
Quantité d'anticorps (unités arbitraires)	0	1	6	4	3	40	70	55

1. Comparer la quantité maximale d'anticorps obtenue après la première injection et après la seconde.

2. Expliquer pourquoi la réponse est plus rapide et plus forte après la seconde injection.

3. Expliquer pourquoi un vaccin permet de se protéger sans avoir été malade.

Une grippe chez Hugo

Hugo a de la fièvre, de la toux et des courbatures. Son médecin traitant diagnostique une grippe, maladie causée par un virus, et ne prescrit pas d'antibiotiques. La mère d'Hugo s'étonne : « Les antibiotiques guérissent toutes les infections ! »

1. Rappeler sur quel type de micro-organismes agissent les antibiotiques.

2. Expliquer pourquoi le médecin n'a pas prescrit d'antibiotiques à Hugo.

3. Citer deux mesures permettant de limiter la transmission de la grippe.

L'action de la salive sur l'amidon

Dans un laboratoire de SVT, on prépare quatre tubes à essai contenant chacun 5 mL d'empois d'amidon (de l'amidon dissous dans l'eau). On ajoute :

• tube A : 1 mL d'eau, placé à 37 °C ;

• tube B : 1 mL de salive, placé à 37 °C ;

• tube C : 1 mL de salive, placé à 0 °C ;

• tube D : 1 mL de salive préalablement portée à ébullition, placé à 37 °C.

Après 15 minutes, on ajoute de l'eau iodée dans chaque tube. L'eau iodée colore l'amidon en bleu-noir.

Tube	A	B	C	D
Couleur après ajout d'eau iodée	bleu-noir	jaune-orangé	bleu-noir	bleu-noir

1. Indiquer le rôle du tube A.

2. Déduire des résultats ce qui s'est passé dans le tube B.

3. Expliquer pourquoi l'amidon n'est pas transformé dans les tubes C et D.

Une plaie infectée

Un élève se blesse au genou lors d'un match de football. Le lendemain, la zone autour de la plaie est rouge, chaude et gonflée. On mesure, dans la plaie, le nombre de bactéries et le nombre de leucocytes (globules blancs).

Temps après la blessure (h)	0	2	4	8	12	24
Bactéries (en milliers)	10	40	90	60	20	2
Leucocytes (en milliers)	1	3	12	25	30	8

1. Décrire l'évolution du nombre de bactéries entre 0 et 24 heures.

2. Mettre en relation l'évolution du nombre de bactéries et celle du nombre de leucocytes.

3. Nommer le mécanisme par lequel les leucocytes éliminent les bactéries et le décrire en une ou deux phrases.

4. Expliquer pourquoi la zone de la plaie est rouge, chaude et gonflée.

La rougeole et l'immunité collective

La rougeole est une maladie très contagieuse due à un virus. On estime qu'environ 95 % de la population doit être vaccinée pour empêcher la circulation du virus.

Document : situation dans une région

Année	2010	2012	2014	2016	2018
Part de la population vaccinée (%)	96	92	88	94	97
Nombre de cas de rougeole	12	85	240	40	6

1. Décrire le lien entre la part de population vaccinée et le nombre de cas de rougeole.

2. Expliquer ce que l'on appelle l'immunité collective.

3. Un nourrisson de 4 mois, trop jeune pour être vacciné, vit dans cette région. Expliquer pourquoi la vaccination des autres habitants le protège.

Des enzymes qui travaillent dans des conditions précises

La digestion transforme les aliments en nutriments à l'aide d'enzymes. On mesure l'activité de deux enzymes en fonction du pH.

pH	1	2	3	5	7	9
Activité de la pepsine (unités arbitraires)	60	100	55	10	0	0
Activité de l'amylase salivaire (unités arbitraires)	0	0	5	50	100	30

Le pH de la bouche est voisin de 7 et celui de l'estomac est voisin de 2.

1. Déterminer, pour chaque enzyme, le pH pour lequel son activité est maximale.

2. Associer chaque enzyme à l'organe du tube digestif où elle est active. Justifier.

3. Expliquer ce qui arrive à l'amylase salivaire lorsque le bol alimentaire arrive dans l'estomac.

4. Expliquer en quoi les enzymes sont indispensables à la digestion, en précisant ce que sont les nutriments.

Des bactéries résistantes aux antibiotiques

Document 1 : consommation d'antibiotiques et résistance d'une bactérie dans un pays

Année	2000	2005	2010	2015
Consommation d'antibiotiques (doses pour 1 000 habitants et par jour)	20	25	30	35
Souches bactériennes résistantes (%)	5	9	16	24

Document 2 : Dans une culture de 1 000 000 de bactéries, une seule est résistante à un antibiotique, à la suite d'une mutation. On ajoute l'antibiotique dans la culture : les bactéries non résistantes meurent, la bactérie résistante survit et se divise. Ses descendantes portent la même résistance.

1. Décrire le lien entre la consommation d'antibiotiques et la proportion de souches résistantes.

2. Expliquer l'origine de la bactérie résistante du document 2.

3. Expliquer, en utilisant le vocabulaire de la sélection naturelle, pourquoi la proportion de bactéries résistantes augmente quand on utilise l'antibiotique.

4. Un patient souhaite arrêter son traitement antibiotique dès qu'il se sent mieux. Rédiger un court texte argumenté lui expliquant pourquoi il doit suivre le traitement jusqu'au bout et pourquoi les antibiotiques ne doivent pas être pris à tort.

Une expérience sur des souris

Des chercheurs étudient la protection contre une bactérie virulente $B$ qui tue les souris non protégées.

• Lot 1 : des souris reçoivent une injection de bactéries $B$ atténuées (incapables de provoquer la maladie). Quinze jours plus tard, elles reçoivent des bactéries $B$ virulentes.

• Lot 2 : des souris n'ayant jamais été en contact avec la bactérie reçoivent des bactéries $B$ virulentes.

• Lot 3 : des souris n'ayant jamais été en contact avec la bactérie reçoivent d'abord du sérum (partie liquide du sang) prélevé sur des souris du lot 1, puis des bactéries $B$ virulentes.

• Lot 4 : des souris n'ayant jamais été en contact avec la bactérie reçoivent d'abord du sérum de souris non vaccinées, puis des bactéries $B$ virulentes.

Résultats :

Lot	1	2	3	4
Souris vivantes 10 jours après (sur 10)	10	0	10	0

1. Indiquer ce que montre la comparaison des lots 1 et 2.

2. Formuler une hypothèse expliquant la survie des souris du lot 3.

3. Expliquer le rôle du lot 4.

4. Expliquer comment cette expérience illustre le principe de la vaccination et la notion de mémoire immunitaire.

Du pain du petit-déjeuner au sang

Léa mange une tartine de pain au petit-déjeuner. Le pain contient surtout de l'amidon. On mesure sa glycémie (concentration de glucose dans le sang) avant le repas, puis après.

Temps après le repas (min)	0	30	60	90	120
Glycémie (g·L⁻¹)	0,90	1,20	1,10	0,95	0,90

Document complémentaire : L'amidon est une grosse molécule qui ne peut pas passer de l'intestin vers le sang. Le glucose est une petite molécule qui peut le faire. La paroi de l'intestin grêle est repliée en villosités qui augmentent beaucoup sa surface.

1. Calculer l'augmentation maximale de la glycémie de Léa après le repas.

2. Décrire l'évolution de la glycémie entre 30 et 120 minutes.

3. En utilisant l'ensemble des documents et vos connaissances, expliquer comment l'amidon du pain mangé par Léa devient du glucose présent dans son sang. Préciser le rôle des enzymes, de l'intestin grêle et du sang.