une petite présentation s'impose ツ

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Bienvenue
Nous sommes un groupe de 18 lycéens habitant à Mennecy.
Nous avons entre 15 et 16ans, nous sommes accompagnés par
deux professeurs : Mme Wuillai et
Mr Martin qui nous enseignent la MI-SVT (option de seconde).
Nous participons au concours de
la "Star écology". Nous nous sommes
inscrits car nous défendons la cause
écologique et nous désirons aider,
voire sauver notre planète. Notre travail porte sur l'étude des uv et les conséquences de la destruction de la couche d'ozone.
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Qu'est ce que les ultra-violet ?

I. L'histoire des U.V

-Les ultra-violet ont été découvert en 1801 par le physicien allemend Johann Wilhelm Ritter. -Le nom ultra-violet qui vient du latin "ultra" signifie "au-delà du violet".

II. Les différens U.V

Les ultra-violet sont des rayonnement électromagnetiques qui se situent entre la lumière visible et les rayons X. Les U.V peuvent être classé en trois categories: -Les UVA (400nm à 315nm) sont les plus présents dans notre athmosphère mais les moins nocifs (si on en n'abuse pas). -Les UVB (315nm à 282nm) sont plus ou moins nocifs mais ils sont en partis absorbés par la mélanine (pigment de la peau et des cheveux). -Les UVC (280nm à 10nm) sont les plus nocifs mais il ne sont pas présents sur terre car ils sont absorbés par les molécules d'ozone.

III. L'indice de protection

Selon la puissance des U.V ont peut distinguer 5 catégories protection:
● De 1 à 2 -> Faible: port de lunettes de soleil.
● De 3 à 5 -> Modéré: se couvrir, porter un chapeau et des lunettes de soleil. Appliquer un ecran solaire de protection moyenne.
● De 6 à 7 -> Elevé: Reduire l'exposition entre 12h et 16h. Appliquer un écran solaire de haute protection, porter un chapeau et des lunettes de soleil.
● De 8à10 -> Très élevé : éviter l'exposition au soleil entre 12 et 16h. Se couvrir, porter un chapeau et des lunettes de soleil, et appliquer un écran solaire de ahute protection
● De 11 à + -> Extrême : éviter toute exposition au soleil, ou se couvrir absolument, porter un chapeau et des lunettes de soleil et appliquer un écran solaire de ahute protection

Nos expériences sur les U.V.

1)Les papiers U.V.

Le 11 mars 2008, deux médiateurs (Gladys et Julien) sont venus pour nous expliquer la démarche expérimentale.
Elle doit s’organiser en 3 points:
-question
-hypothèse
-expérience
Nous avons tous appliqué cette démarche dans nos expériences sur les U.V.

Les différentes expériences proposées

Pour nos expériences, nous disposons de papier U.V.(bleuissant au contact des U.V.), de crème solaire (indices 16 et 60), de tissu, et d’une lampe à U.V.
Pour réaliser ces expériences, nous mettons sous la lampe à U.V.: un papier U.V. (avec crème ou avec tissu) et un témoin.

2)Les effets des U.V. sur la levure ade2

Les levures ade2 sont rouges à l’état sauvage et blanches lorsqu’elles mutent. Nous avons voulu savoir quels étaient les facteurs protégeant des U.V.
Nous disposons de:
-10 boites de pétri
-1 bidon de milieu à couler
-2 pipettes stériles
-2 encemenseurs stériles
-1 tube contenant des levures,
solution A
-1 tube contenant de l’eau
stérile, solution B
-1 microscope
-1 lame quadrillée
-1 micro-ondes pour l’ensemble
de la classe.

Protocole:

La séance s’effectue dans des conditions de stérilité maximale: nous nous sommes donc lavés les mains avec de l’eau de javel et avons travaillé dans un cercle délimité par la flamme du bec bunsen. Nous avons alors liquéfié la gélose en la plaçant au micro-ondes puis nous avons coulé les milieux dans les boîtes de Pétri et laissé refroidir. A l’aide d’une pipette stérile, nous avons déposé une goutte de levures puis nous avons ensemencé les boîtes afin de les répartir le mieux possible sur le milieu gélosé. Puis nous avons irradié certaines des boîtes à des temps différents (voir tableau), en les recouvrant soit de crème solaire, soit de tissu et nous avons laissé un témoin. Enfin, après une semaine, nous avons compté le nombre de colonies mutantes (blanches) et non mutantes (rouges) de chaque boîte pour en tirer des conclusions.

Conclusion:

D’après le témoin, on voit que les U.V. entraînent d’abord des mutations chez les levures (augmentation du nombre de colonies blanches) puis la destruction de toutes les levures, au bout de 120 secondes.
En regardant la colonne des résultats du tissu, nous pouvons dire qu’il protège des U.V. puisque le nombre de colonies blanches est moins important que pour le témoin, et le nombre de colonies rouges ne diminue pas au cours du temps.
D’après la première colonne concernant la crème, nous déduisons que la crème protège très bien des U.V. puisque le nombre de colonies mutantes est faible. Mais le nombre de colonies rouges diminue au cours du temps, ce qui implique la mort des colonies.

Les mutations de l’ADN dues aux UV

I- L’ADN
Acide DésoxyriboNucléique, molécule support de l'information génétique héréditaire. L'ADN forme des pelotes microscopiques qui, chez les organismes eucaryotes, sont localisés dans le noyau des cellules. Déroulés, les molécules d'ADN s'étirent en un très long fil, constitué par un enchaînement (séquence) précis d'unités élémentaires que sont les nucléotides. La structure originale de l'ADN, formée de deux brins complémentaires enroulés en hélice (double hélice), lui permet de se dupliquer en deux molécules identiques entre elles et identiques à la molécule mère lors du phénomène de réplication ou duplication. C'est un des constituants des chromosomes. Les gènes sont des segments d'ADN, supports de l’information génétique.

II- ADN et UV
•Un agent mutagène est un agent physique ou chimique, qui provoque des mutations. Les rayonnements radioactifs, le benzène, l'amiante sont des agents mutagènes. On en trouve aussi dans les teintures pour cheveux, le tabac... Toutefois, certaines mutations peuvent être spontanées , sans intervention extérieure : c'est le cas des erreurs de duplication lors de la mitose, ou de la méiose. L’ADN peut subir des changements, on parle de mutations : une base (A, T, C ou G) peut être remplacée par une autres (inversion), une ou plusieurs bases peuvent être rajoutées (insertion) ou enlevées (délétion). Ces mutations peuvent avoir lieu au moment de la réplication de l’ADN ou être provoquées par des agents extérieurs (rayons UV, rayonnements radioactifs, produits chimiques, etc.).Une mutation a plusieurs effets : soit elle est neutre, soit elle est néfaste pour l’organisme et entraîne sa mort, soit elle est bénéfique. Une mutation peut être source d’évolution.

III-Peau et UV
Les UVC (haute énergie) pénètrent faiblement dans la peau. Les UVB (5% des UV) pénètrent plus profondément et atteignent la couche basale de l'épiderme. Les UVA (9,5% des UV) pénètrent jusqu'au derme. L'agression de la peau par les UV peut induire des tumeurs cutanées les mélanomes qui sont des tumeurs très agressives et provenant des mélanocytes( cellules qui colorent la peau). Bien que n'étant pas particulièrement localisés sur les zones corporelles exposées au soleil, l’exposition est liée à l’apparition des mélanomes.

IV- Mutations
•Les UV font partie des agents mutagènes. Ils peuvent causer des dommages sur l'ADN et sur les protéines. Les effets majeurs sont cependant les modifications produites directement par l'absorption des photons (émis par les UVC et les UVB) par les bases de l'ADN. Dangereux à haute dose, les UV nous sont pourtant indispensables : ils permettent en effet de synthétiser la vitamine D. •Transmission de la mutation: Certaines sont potentiellement transmissibles aux descendants du sujet mutant, elles sont appelées mutations germinales. Elles touchent l'ADN des cellules souches des gamètes. D'autres, appelées mutations somatiques (car elles ne touchent que les cellules somatiques, qui ne sont pas à l'origine de gamètes), ne se transmettent pas et n'affecteront donc que le sujet l'ayant subie directement, appelé mutant.

V- Dominante / Récessive
•Mutation dominante : un seul allèle muté suffit pour développer la maladie. Le risque de transmettre la maladie à son enfant est donc de 50% (transmission d’une copie mutée sur les deux présentes). •- Mutation récessive : les deux copies mutées du gène sont nécessaires pour développer la maladie. Lorsqu’un seul allèle muté est présent, on dit alors que l’individu est porteur sain (il ne peut pas être atteint par cette maladie). Si vous avez bien suivi, deux parents porteurs sains ont un risque de 25% d’avoir un enfant malade.

Qu'est ce que la couche d'ozone ?

La couche d'ozone est une couche de gaz qui filtre les rayons ultraviolets (UV) du soleil, à une hauteur de 25 Km. Elle fait a peu près 10 Km. La couche d'ozone a été découverte en 1840 par le Suisse Schönbein

I° Sa formation:
La Terre s’est formée il y a 4.5 milliards d’années, après l’explosion d’une supernova. Les éléments les plus lourds (métaux lourds) se sont regroupés pour former un noyau solide. Les éléments plus légers se sont ensuite regroupés autour du noyau solide, se qui a provoqué un dégazage, expulsant les gaz qui se sont regroupés autour de la planète. Les gaz sont retenus grâce à l’attraction terrestre. Une atmosphère primitive s’est alors formée composée à 80-90% d’eau, 10-20% de dioxyde de carbone et de 1 à 4% de diazote. La Terre et son atmosphère se sont ensuite refroidies, ce qui a permis la condensation de l’eau présentes dans l’atmosphère créant ainsi les mers et océans. Ce n’est qu’à partir
de -2.5 milliards d’années que le dioxygène fit son apparition, grâce a la multiplication des bactéries photosynthétiques au fond des océans. A partir de – 500 millions d’année que la quantité de dioxygène a été suffisante dans l’atmosphère pour crée la couche d’ozone. La vie devient alors possible sur les continents.

II° Son utilité:
1)Effets de la présence de la couche d’ozone Le rayonnement solaire subit un filtrage au niveau de la couche d’ozone. Cet ozone réagit avec ces rayons et les atténue fortement .Ce sont principalement les UVC qui sont réduits puis les UVB. Les moins réduits sont les UVA. Ainsi réduits, ils ne peuvent plus vraiment nuire en surface, bien que dans certaines zones de la terre, on remarque la réduction voire l’absence de cette couche d’ozone (en Antarctique par exemple).

2) Effet sans la couche d'ozone Les conséquences d'une diminution de l'épaisseur de la couche d'ozone tiennent essentiellement au rôle de filtre du rayonnement solaire que joue ce constituant de l'atmosphère. Une augmentation du rayonnement solaire ultraviolet entraînerait alors des modifications dans les processus de destruction des molécules de la matière vivante, des mutations génétiques, le blocage de la photosynthèse, des perturbations de la reproduction du phytoplancton, premier maillon de la chaîne alimentaire des océans, des cancers de la peau et des déficiences immunitaires. Ces phénomènes pourraient déjà se produire au dessus du pôle Sud mais on ne peut les quantifier. Le 9 octobre 2000, les autorités chiliennes ont averti les 120000 habitants de Punta Arenas de se mettre à l'abri. La couche avait perdu 50% de son épaisseur, il y avait si peu de protection que si une personne restait sept minutes à découvert, elle pouvait attraper un coup de soleil. Sans la couche d'ozone, les rayons ultraviolets nous atteindraient beaucoup plus facilement. Si l'épaisseur de la couche d'ozone diminuait d'1% seulement, il y aurait une augmentation de 4% de cas de cancers de la peau.

Sources :
www.edunet.ch/activite/wall/encyclopedie/index_ozone.html Wikipédia Sciences de la Vie et de la Terre Bordas TS Sciences de la vie et de la Terre 2de Nouveau programme HATIER