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Ouverture
p. 1-9
Thème 1 : La Terre, la vie et l’organisation du vivant
Ouverture de thème
p. 10-12
Thème 2 : Les enjeux contemporains de la planète
Ouverture de thème
p. 117-118
Thème 3 : Corps humain et santé
Ouverture de thème
p. 206-208
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Chapitre 18
Activité 1

Diversité, origine et évolution du microbiote humain

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Introduction
Les microorganismes peuplent toutes les surfaces, y compris celles du corps humain. L'ensemble de ces microorganismes forme le microbiote humain.
Problématique
Quelle est la diversité du microbiote humain et comment se met-il en place au cours de la vie ?
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La diversité du microbiote humain

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Doc. 1
Représentation partielle de la diversité du microbiote humain.

Placeholder pour Infographie: microbiote humain illustré. Différentes bactéries (Streptococcus, Lactobacillus, Bacteroides, Escherichia coli, etc.) sont représentées autour d'une silhouette féminine.Infographie: microbiote humain illustré. Différentes bactéries (Streptococcus, Lactobacillus, Bacteroides, Escherichia coli, etc.) sont représentées autour d'une silhouette féminine.
Toutes les parties de l'organisme en contact avec le milieu extérieur sont colonisées par des microorganismes.
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Doc. 2
Diversité des bactéries du microbiote de la peau de trois individus en bonne santé.

Placeholder pour Graphique comparant la diversité bactérienne de la peau chez 3 individus, zones sèches et humides.Graphique comparant la diversité bactérienne de la peau chez 3 individus, zones sèches et humides.
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Doc. 3
Estimation du nombre de cellules humaines et du microbiote.


Individus / DonnéesMasse (kg)Âge (années)Volume sanguin (L)Globules rouges par litreMasse de bactéries du côlon (g)Bactéries par gramme de côlonTotal de cellules humainesTotal de bactéries
Homme7020-304,95 × 10124209,2 ×101030 × 101238 × 1012
Femme6320-303,94,5 ×10124809,2 × 101021 × 101244 × 1012
Bébé4,40,10,43,8 × 1012489,2 × 10101,9 × 10124,4 × 1012

Les globules rouges représentent 84 % de l'ensemble des cellules de l'organisme. La quantité des bactéries a été estimée par comptage direct sur des échantillons dilués ou par ordinateur après marquage fluorescent de leur ADN.
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Travaux pratiques

Observez des frottis bactériens de microbiote au microscope !


Matériel :
  • Microscope ;
  • Lame du commerce ;
  • Huile à immersion si le microscope possède un objectif à immersion.

NB : Si le lycée accueille des classes de BCPST (ou certains BTS de biologie, comme en biologie médicale ou en bioanalyses), il est possible d'exploiter les observations du frottis du caecum des souris réalisés par les étudiants de première année (plutôt en début d'année) ou par les étudiants de deuxième année lors de la période de révision pour les oraux (deuxième quinzaine du mois de mai).

Protocole :
  • Placer la préparation microscopique sur la platine et la bloquer avec les valets ;
  • Faire la mise au point au plus faible grossissement à l'aide de la lame micrométrique ;
  • Identifier une zone d'intérêt et passer à un plus fort grossissement. Les microorganismes ne seront vraiment visibles qu'à partir d'un grossissement à l'objectif × 40 ou × 100 ;
  • Si le matériel le permet, placer une goutte d'huile à immersion et observer avec l'objectif × 100. Attendre les consignes de l'enseignant(e) avant de réaliser cette étape.
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L'origine du microbiote et son évolution au cours de la vie

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Doc. 4
Comparaison du microbiote des mères et de leur enfant selon une naissance par voie naturelle (voie basse) ou par césarienne.

Placeholder pour Graphique comparant le microbiote de mères et bébés (nés par voie basse ou césarienne).Graphique comparant le microbiote de mères et bébés (nés par voie basse ou césarienne).
L'étude a porté sur 9 mères et 10 bébés. Le microbiote des nouveau-nés est sensiblement le même sur la peau et les muqueuses.
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Doc. 5
Modifications du microbiote intestinal en fonction de l'âge.

Placeholder pour Graphique montrant l'évolution du microbiote intestinal humain selon l'âge. Différents genres bactériens sont représentés : Bifidobacterium, Enterobacteriaceae, etc.Graphique montrant l'évolution du microbiote intestinal humain selon l'âge. Différents genres bactériens sont représentés : Bifidobacterium, Enterobacteriaceae, etc.
L'étude a été menée sur 367 Japonais en bonne santé.
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Doc. 6
Effet de l'alimentation sur la modification du microbiote intestinal.

Placeholder pour Graphique: évolution diversité microbiote intestinal (carnivores vs végétariens) suite changement régime alimentaire.Graphique: évolution diversité microbiote intestinal (carnivores vs végétariens) suite changement régime alimentaire.
Des individus végétariens ou ayant un régime riche en produits d'origine animal ont changé de type d'alimentation pendant 4 jours. Ils reprennent ensuite leur alimentation habituelle. La diversité microbienne est mesurée par un indice qui s'éloigne de 1 si la diversité augmente.
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Supplément numérique

poster de la vidéo
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Le microbiote intestinal,
Lumni
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Pistes d'exploitation
1. Doc 1 et Doc 2. Présentez rapidement la diversité du microbiote humain et formulez des hypothèses expliquant l'origine de cette diversité.
2. Doc 3. Expliquez comment le nombre total de cellules du corps humain a été déterminé et comparez ce résultat à celui du nombre de bactéries.
3. Doc 4 à 6. Expliquez l'origine et l'évolution de la diversité du microbiote au cours du temps.
4.
Oral
Répondre à la problématique. Présentez en quelques phrases, à l'oral, la diversité du microbiote et son unicité chez les êtres humains. Enregistrez-vous pour vous entraîner !
Enregistreur audio
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