La division cellulaire

Partie du programme Diversité et unité des êtres humains - Durée 50 min

Tâche complexe

Capacités mises en œuvre

Nombre et type de supports utilisés

Extraire d'un document les informations relatives à un thème de travail.

Décrire le comportement d’une grandeur

Mettre en relation

Présenter et expliquer l’enchaînement des idées

4 supports :

préparation microscopique
texte
graphique
animation

Notions construites

Les cellules de l'organisme, à l’exception des cellules reproductrices, possèdent la même information génétique que la cellule-œuf dont elles proviennent par divisions successives. La division d’une cellule est préparée par la copie de chacun de ses 46 chromosomes et se caractérise par la séparation des chromosomes obtenus, chacune des deux cellules formées recevant 23 paires de chromosomes identiques à ceux de la cellule initiale.

La situation-problème

A la suite d’une griffure, un camarade de la classe s’étonne de voir la plaie cicatriser. La peau arrachée s’est reformée. Il s’interroge sur les mécanismes permettant la reconstitution de la peau en conservant un aspect identique à la peau d’origine.

Le(s) support(s) de travail

Support 1 : coupe transversale de peau humaine

Support 2 : Lors d’une blessure, la peau et ses constituants sont lésés, de nombreuses cellules sont arrachées et déchirées. La cicatrisation est un processus qui dure quelques jours et qui permet de remplacer les cellules manquantes ou abîmes grâce à la fabrication de nouvelles cellules.

Support 3 : graphique masse du matériel chromosomique en fonction du temps ( doc 3 p 44 doc 5 p 45, Bordas 2008)

Support 4 : Animation de la division cellulaire

http://www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/animatio/mitmeio/tpmitose.htm

La (les) consigne(s) donnée(s) à l’élève

A l'aide des documents mis à ta disposition, explique à ton camarade comment les mécanismes de la division cellulaire permettent la fabrication de cellules de peau identiques entre elles.

Les aides ou "coup de pouce"

Aide à la démarche de résolution

1. Support 1, 2 : Repérer de quoi est constituer la peau, et ce qui se passe lors de la cicatrisation.
2. Support 4 : Préciser ce que font les chromosomes lors de la division d’une cellule
3. Support 3 : Préciser l’évolution de la quantité du matériel chromosomique au cours d’un cycle cellulaire (avant division pendant division).
4. Mettre en relation ces différentes informations pour expliquer les mécanismes de la division cellulaire qui permettent la fabrication de cellules de peau identiques entre elles.

Apport de savoir-faire

Fiche méthode «un graphique »

Apport de connaissances

Les caractères d’un individu résultent de l’expression du programme génétique contenu dans chaque cellule.

Les réponses attendues

J’observe que l’épiderme de la peau est composé de plusieurs cellules (1).
Lors d’une griffure, un nombre important de cellules sont lésées (2). Lors de la cicatrisation, il y a production de nouvelles cellules 2): elles sont obtenues par des divisions cellulaires des cellules existantes(4). La peau reconstituée a le même aspect que la peau d’origine (situation problème), donc les cellules nouvellement formées ont le même programme génétique que les cellules qui en sont à l’origine. (Apport de connaissances)
Le support 4 montre que les chromosomes se répartissent dans les 2 cellules nouvellement formées durant la division d’une cellule et que chaque chromosome se coupe en 2 lors de cette répartition.
Le support 3 montre que la masse des chromosomes double avant la division, puis se divise par 2 au moment de la division.
Il y a donc création de chromosomes avant la division, puis répartition des chromosomes dans les nouvelles cellules lors de la division. Ce phénomène pourrait expliquer pourquoi les cellules nouvellement formées ont le même programme génétique que les cellules à leur origine.

Les évaluations possibles

Les capacités à évaluer en situation	Les indicateurs de réussite
Extraire d'un document les informations relatives à un thème de travail.	Support 1 : l’organisation pluricellulaire de la peau est signalée Support 2 : Blessure = peau lésées = cellules arrachées ou abimées Cicatrisation = remplacement des cellules abimées Support 4 : º Multiplication des cellules possibles par division d’une cellule existante º Répartition des chromosomes dans les 2 cellules º Division des chromosomes, et répartition en 2 lots Support 3 : variation de la quantité de matériel chromosomique établi en fonction des différentes périodes du cycle.
Décrire le comportement d’une grandeur	Chiffrage des quantités effectué
Mettre en relation	Lien entre nouvelles cellules formées identiques aux anciennes et programme génétique identique établi. Lien entre doublement de la quantité de chromosomes avant division cellulaire et fabrication de nouveaux chromosomes établi. Lien entre la division par 2 de la quantité de chromosomes par cellules et la séparation des chromosomes établi. Lien entre le mécanisme de duplication /division des chromosomes et la conservation du programme génétique établi.
Présenter et expliquer l’enchaînement des idées	Les documents sont d’abord exploités, un à un. Les mises en relation sont effectuées. La réponse à la question posée est formulée. Les connecteurs logiques sont utilisés correctement.

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