Cours de Sciences de la Vie & Impacts Socio-économiques

Cours de Sciences de la Vie & Impacts Socio-économiques (L1 Sciences Biologiques)

Chapitre 1 : Production végétale et animale

La production animale, qui consiste à produire des produits d’origine animale (viande, produitslaitiers) est permise grâce à l’élevage d’animaux domestiques. Quel est son coût ?

I. La productivité des écosystèmes naturels Les réseaux trophiques assurent le transfert de matière et d’énergie mais dans une chaîne alimentaire,

la matière produite par maillon est très inférieure à celle du maillon précédent car : - Toute la matière organique n’est pas consommée.- Une partie de cette matière n’est pas assimilée et sera rejetée.- Une partie est dégradée par respiration pour produire de l’énergie.La figure ci-dessous illustre ce transfert de matière.

Ainsi la productivité (la biomasse par unité de surface par an) et l’énergie disponible d’un maillon sonttoujours inférieures au maillon précédent : les flux de matière diminuent le long des réseaux trophiques.

Dr./HDr. RACHED-KANOUNI M. SNV Larbi Ben M’Hidi Université Oum El BouaghiPage 1


Quel que soit le réseau trophique, les consommateurs sont peu productifs par rapport aux plantesvertes.

II. La productivité des agrosystèmes Les pyramides de productivité sont analogues dans un agrosystème. La production de matière animale

nécessite donc une grande production de matière végétale.1. L’élevageL’élevage désigne l’ensemble des activités mises en œuvre pour assurer la production, la

reproduction et l’entretien des animaux dits domestiques afin d’en obtenir différents produits ou services.Dans les pays riches, il s’agit principalement de production de viande, de lait, d’œufs, parfois de cuir et, pluslocalement, de force de travail et de fumure. Dans quelques sociétés traditionnelles, on continue à enattendre richesse et prestige.

L’élevage comprend des animaux phytophages (des consommateurs ou producteurs secondaires derang 1). Il a un coût beaucoup plus élevé que la production végétale. Ainsi par exemple pour produire 1 kgde viande, la vache a besoin de 10 kg d’herbe. Pour produire 1 kg d’herbe 400 à 500 litres d’eau sontnécessaires. La production d’un kg de viande nécessite donc 4000 à 5000 litres d’eau.

On peut résumer le bilan énergétique d’une ferme organisée pour la production bovine (viande, lait)comme dans le schéma ci-contre.

Ainsi le coût du produit consommé (matière et énergie) n’est pas le même selon sa place dans lapyramide des productivités. La rentabilité de la production animale est très inférieure à celle de la productionvégétale. De ce fait, consommer de la viande ou des produits d’origine végétale n’a pas le même impact surl’environnement.

2. Transformation et production de l'élevage L’élevage a pour première finalité de nourrir les Hommes, en transformant les végétaux en viande, lait

et œufs.- Les animaux eux-mêmes (jeunes pour l'accroissement des troupeaux, animaux de repeuplement de

territoire de chasse ou de pêche, animaux de compagnie) ;- Les produits animaux pour l’alimentation humaine (ou animale) : viande, poisson, coquillages, lait,

œufs, miel ;- Des produits non alimentaires : poils, laine, cuir, plumes, duvet, fourrure, corne, soie, etc. ;- Des sous produits : fumier, lisier, farines animales ;


https://www.universalis.fr/encyclopedie/production-economie/

http://fr.wikipedia.org/wiki/Farine_animale

http://www.agritechnique.com/lisier.php

http://www.agritechnique.com/fumier.php

http://www.textile.wikibis.com/soie.php

http://www.elevage.wikibis.com/corne_(biologie).php

http://www.elevage.wikibis.com/fourrure.php

http://fr.wikipedia.org/wiki/Duvet

http://www.aviculture.wikibis.com/plume.php

http://www.elevage.wikibis.com/cuir.php

http://www.elevage.wikibis.com/laine.php

http://fr.wikipedia.org/wiki/Poil

http://www.medecine-veterinaire.wikibis.com/animal_de_compagnie.php

https://www.universalis.fr/encyclopedie/lait/


- Le travail (animaux de trait, chiens policiers, furet de chasse... ).

III. La production animale : une rentabilité énergétique réduite

La production de matière animale nécessite une production de matière végétale très importante car àchaque niveau trophique (maillon) de la chaîne alimentaire une grande quantité de l’énergie et de biomasseest perdue : un être vivant utilise de l’énergie pour vivre, réalise des excréments… On dit qu’il y a seulementenviron 10% de la matière organique ingérée par un être vivant qui passe au maillon suivant.

Cela forme ce qu’on appelle la pyramide de biomasse (masse d’être vivant à un endroit donné,exprimé en unité de volume ou de surface) : ou la pyramide de productivité.

La production de viande par l’élevage nécessite la production de végétaux pour nourrir lesanimaux. Cela à pour conséquences, d’une part, un rendement énergétique réduit pour l’élevage ; d’autrepart, une consommation de surface agricole bien élevée que pour une production végétale. Il a un coûtbeaucoup plus élevé que la production végétale.


http://www.grippe.wikibis.com/furet.php

http://www.chien.wikibis.com/chien.php

http://www.economie-denergie.wikibis.com/animal_de_trait.php


1. L’élevage

L’élevage désigne l’ensemble des activités mises en œuvre pour assurer la production, lareproduction et l’entretien des animaux dits domestiques afin d’en obtenir différents produits ouservices. Dans les pays riches, il s’agit principalement de production de viande, de lait, d’œufs, parfoisde cuir et, plus localement, de force de travail et de fumure. Dans quelques sociétés traditionnelles, oncontinue à en attendre richesse et prestige.

1.1. Élevage intensif

C'est l'élevage d'un grand nombre d'animaux sur une faible surface. Cette technique permet d'avoirune forte productivité et de produire de la viande à bas prix. Par ailleurs, la proximité de nombreuxanimaux d'une même espèce favorise le développement et la propagation de maladies, par conséquent letraitement préventif phytosanitaire est important sur ces exploitations, de même que les conditionsd'hygiènes. L'élevage intensif nécessite aussi de grandes quantités de nourriture (fourrage ou graines) et doncle développement d'agrosystème à fort rendement.

1.2. Élevage extensif : L’élevage extensif ou pâturage extensif est une méthode d’élevage de bovins,ovins, etc. caractérisée par une faible densité par hectare d’animaux. Ce type d’élevage estessentiellement fondé sur l’utilisation des ressources naturelles disponibles (eau, pâturage, etc.). Il sepratique généralement sur de vastes espaces auxquels les animaux accèdent en se déplaçant.

Les différences entre les deux élevages sont illustrées dans le tableau suivant :

Elevage intensif Elevage extensif- Modèle quantitatif - Modèle qualitatif- Elevage de grande taille - Elevage de grande taille à moyenne- Animaux productifs - Animaux rustiques mais productifs - Forte charge animale - Faible charge animale- Usage d’intrants - Pas d’usage d’intrants- Impact environnemental négatif - Impact environnemental- Bien-être animal pour ou pas pris en compte - Bien-être animal valorisé


https://www.universalis.fr/encyclopedie/production-economie/

https://www.universalis.fr/encyclopedie/lait/


2. Transformation et production de l'élevage L’élevage a pour première finalité de nourrir les Hommes, en transformant les végétaux en viande,

lait et œufs.- Les animaux eux-mêmes (jeunes pour l'accroissement des troupeaux, animaux de repeuplement de

territoire de chasse ou de pêche, animaux de compagnie) ;- Les produits animaux pour l’alimentation humaine (ou animale) : viande, poisson, coquillages, lait,

œufs, miel ;- Des produits non alimentaires : poils, laine, cuir, plumes, duvet, fourrure, corne, soie, etc. ;- Des sous produits : fumier, lisier, farines animales ;- Le travail (animaux de trait, chiens policiers, furet de chasse... ).

3. Impacts environnementaux de l’élevage

3.1. Élevage intensif

- Emissions importantes de gaz à effet de serre (dues à la fourniture en nourriture des animaux, aufonctionnement local d’élevage).

- Problèmes de gestion des déjections des animaux,…

3.2. Élevage extensif

- Moins rentable (car il nécessite des races animales résistantes aux conditions extérieures, et souventmoins productives).

- Il peut détruire des écosystèmes fragiles, de plus le suivi et le rassemblement des troupeaux estparfois compliqué.

- Il est néanmoins moins dommageable pour l’environnement.


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Chapitre 2 : Toxicologie et Sante environnementale

I. Santé - Environnement : Concepts et définitions

1. Toxicologie de l’environnement

- Etude des substances toxiques dans l’environnement de l’homme et dans les populations et lesindividus exposés ainsi que les effets biologiques qui en résultent.

- Ecotoxicologie

Le terme inventé par Truhaut (1969) qui la considère comme une extension naturelle de la toxicologieappliquée aux effets sur les écosystèmes.

2. Santé

« La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement enune absence de maladie et d’infirmité » Organisation mondiale de la santé (OMS), 1946

3. Environnement

- Environnement naturel : ressources, faune, flore, phénomènes naturels- Environnement physique : eau, air, alimentation, …etc- Environnement global : social, économique, culturel

4. Santé environnementale

« la santé environnementale (environmental health) comprend les aspects de la santé humaine, ycompris la qualité de la vie, qui sont déterminés par les facteurs physiques, chimiques, biologiques, sociaux,psychosociaux et esthétiques de notre environnement. Elle concerne également la politique et les pratiquesde gestion, de résorption, de contrôle et de prévention des facteurs environnementaux susceptibles d’affecterla santé des générations actuelles et futures »

La santé environnementale est à la fois une science et une pratique

Risque = Danger x Exposition

- Danger : Propriété d’un agent dangereux à provoquer un effet délétère (une maladie)- Exposition : Situation permettant l’action de l’agent dangereux sur l’organisme (inhalation, ingestion,

contact cutané)- Risque : Probabilité de survenue d’un effet délétère

II. Pollution

1. Définition de la pollution

La pollution est la dégradation de l’environnement par des substances chimiques ou des déchets(l'activité humaine). La pollution peut cependant résulter de phénomènes naturels tels qu'une éruptionvolcanique ou solaire. Ce phénomène peut avoir un impact très important sur la sante humaine, lesécosystèmes et la biodiversité.

Polluant : Le terme polluant a été définit comme un altéragène (élément) biologique, physique ouchimique, qui au-delà d'un certain seuil ou norme, développe des impacts négatifs sur tout ou partie d'unécosystème ou de l'environnement en général.



2. Types de pollutions

2.1. La pollution atmosphérique (de l’air)

Pour vivre, l’être humain a besoin d'environ entre 10 000 à 15 000 litres d'air chaque jour. Cela signifieentre 12 et 18 kg d'air. Hors cet air est, de nos jours, de plus en plus pollué et de moins en moins pur, il estmodifié par des éléments qui sont néfastes à notre environnement et à notre santé.

2.2. Origines des polluants

- Dioxyde de soufre (SO2)

Ce gaz provient essentiellement de la combinaison du soufre, contenu dans les combustibles fossiles(charbon, fuel, gazole…), avec l'oxygène de l'air lors de leur combustion. Les industries et les installationsde chauffage sont les principaux émetteurs.

- Oxyde d'azote (NO, NO2)

Ils résultent de la réaction de l'azote et de l'oxygène de l'air qui a lieu à haute température dans lesmoteurs et les installations de combustion. Les véhicules émettent la majeure partie de cette pollution ;viennent ensuite les installations de chauffage.

- Particules en suspension (PM10)

Ce sont les poussières dont le diamètre est inférieur à 10 µm et qui restent en suspension dans l'air.Elles résultent de la combustion, de l'usure des véhicules sur la chaussée et de l'érosion. Ces poussièrespeuvent également véhiculer d'autres polluants comme les métaux lourds et les hydrocarbures. Lesprincipaux émetteurs sont les véhicules diesels, les incinérateurs, les cimenteries et certaines industries.

- Monoxyde de carbone (CO)

Il résulte de la combustion incomplète des combustibles et carburants. Dans l'air ambiant, on lerencontre essentiellement à proximité des voies de circulation routière.

- Composés organiques volatils (COV)

Ils sont multiples (benzène) ; il s'agit principalement d'hydrocarbures dont l'origine est soit naturelle,soit liée à l'activité humaine : le transport routier, l'utilisation industrielle ou domestique de solvants,l'évaporation des stockages pétroliers et des réservoirs automobiles, et la combustion.

- Métaux (Pb, As, Ni, Hg, Cd...)

Ce terme englobe l'ensemble des métaux présents dans l'atmosphère. Les principaux ayant un caractèretoxique sont : plomb (Pb), cadmium (Cd), arsenic (As), nickel (Ni), mercure (Hg). Dans l'air, ils se trouventprincipalement sous forme particulaire. Ils sont pour la plupart issus du trafic routier, des industriessidérurgiques et des incinérateurs de déchets.

- Ozone (O3)

Ce gaz est le produit de la réaction photochimique de certains polluants, notamment les oxydes d'azote(NOX) et les composés organiques volatils (COV), sous l'effet des rayonnements solaires. Ce polluant a laparticularité de ne pas être émis directement par une source ; c'est un polluant secondaire. On le retrouveprincipalement en été, en périphérie des agglomérations.



2.3. Conséquences écotoxicologiques de la pollution atmosphérique

2.3.1. Effets des polluants sur la santé humaine

- Dioxyde de soufre (SO2)

C'est un gaz irritant. Il provoque une altération de la fonction pulmonaire chez les enfants et uneexacerbation des symptômes respiratoires aigus chez l'adulte (toux, gêne respiratoire…). Les personnesasthmatiques y sont particulièrement sensibles.

- Oxyde d'azote (NO, NO2)

C'est un gaz irritant qui pénètre dans les plus fines ramifications des voies respiratoires, entraînant unehyperréactivité bronchique chez les patients asthmatiques et un accroissement de la sensibilité des bronchesaux infections chez l'enfant.

- Particules en suspension (PM10)

Les plus grosses particules sont retenues par les voies respiratoires supérieures. Elles sont donc moinsnocives pour la santé que les particules plus fines (<10 µm de diamètre) qui pénètrent plus profondémentdans l'organisme ; elles irritent alors les voies respiratoires inférieures et altèrent la fonction respiratoire dansl'ensemble. Certaines, selon leur nature, ont également des propriétés mutagènes et cancérigènes.

- Monoxyde de carbone (CO)

Il se fixe à la place de l'oxygène sur l'hémoglobine du sang conduisant à un manque d'oxygénation dusystème nerveux, du cœur et des vaisseaux sanguins. Le système nerveux central et les organes sensorielssont les premiers affectés, provoquant des céphalées, vertiges, asthénies ou troubles sensoriels. En casd'exposition très élevée et prolongée, il peut être mortel ou laisser des séquelles neuropsychiquesirréversibles.



Les polluants atmosphériquespeuvent nous affecter

- par voie respiratoire,principal point d’entrée de l’airet donc des polluants

- par voie digestive : lespolluants présents dans l’airpeuvent contaminer notrealimentation

- par voie cutanée, qui restemarginale

- Composés organiques volatils (COV) dont benzène

Ces molécules ont des effets très divers selon leur famille. De la simple gêne olfactive (odeurs),certains provoquent une irritation (aldéhydes), voire une diminution de la capacité respiratoire. D'autres,comme le benzène, provoquent des effets mutagènes et cancérigènes.

- Métaux (Pb, As, Ni, Hg, Cd...)

Ces différents éléments s'accumulent dans l'organisme, ce qui entraîne un risque de toxicité à longterme impliquant d'éventuelles propriétés cancérigènes.

- Ozone (O3)Ce gaz, très oxydant, pénètre facilement jusqu'aux voies respiratoires les plus fines. Il provoque de la

toux et une altération pulmonaire, surtout chez les enfants et les asthmatiques, ainsi que des irritationsoculaires.

L'impact en termes de santé publique est nettement identifiable : morts prématurées, qualité etespérance de vie nettement réduites.

2.3.2. Effet de la pollution atmosphérique sur les animaux

Les animaux, ou la faune, ne sont pas immunisés contre l’effet de la pollution atmosphérique. Lespolluants préoccupants comprennent les pluies acides, les métaux lourds, les polluants organiquespersistants(POP) et d’autres substances toxiques. Les polluants les plus oxydants (ozone) réduisent l'activitéde photosynthèse des plantes, ce qui se traduit de manière visible par l'apparition de tâches (nécroses) sur lasurface des feuilles des plantes les plus sensibles. Cela entraîne des ralentissements de croissance chez lesvégétaux. Des réductions de rendement agricole ont même été observées.

Il est important de se rappeler que les animaux comprennent une grande variété d’espèces, comme lesinsectes, les vers, les mollusques, les poissons, les oiseaux et les mammifères, dont chacune interagitdifféremment avec son milieu. Par conséquent, l’exposition et la vulnérabilité de chaque animal aux effets dela pollution atmosphérique peuvent aussi être différentes.

De tous les polluants atmosphériques, le fluor est aussi celui qui cause les dommages les plus fréquentschez les animaux domestiques par voie alimentaire. C’est par contamination de la chaîne trophique des


Leurs effets dépendent

- de leur composition chimique

- de la taille des particules

- de nos caractéristiques (âge,

https://www.canada.ca/fr/environnement-changement-climatique/services/pollution-atmospherique/enjeux/pluies-acides-causes-effets.html

https://www.canada.ca/fr/environnement-changement-climatique/services/pollution-atmospherique/polluants/toxiques.html

https://www.canada.ca/fr/environnement-changement-climatique/services/pollution-atmospherique/polluants/metaux-lourds.html


animaux d’élevage que le fluor provoque une intoxication à long terme des bovins, ovins et autres animauxdomestiques causant une maladie dénommée fluorose (dents moins résistants, déformations osseuses,cachexie : affaiblissement profond de l’organisme, baisse de la production laitière). En effet, le fluor est unpuissant insecticide pour les abeilles.

2.3. 3. Effets des polluants sur la végétation

- Dioxyde de Soufre

Les dommages causés par le SO2 aux arbres et aux plantes cultivées dans les zones exposées enpermanence à la pollution de l’air par ce composé se caractérisent en premier lieu par des lésions foliairesqui s’étendent entre les nervures. On note parmi les plus sensibles les espèces fourragères, luzerne enparticulier et divers composés (laitues, ..). Puis viennent les céréales et les crucifères.

- Action de l’ozone

L’ozone est très toxique de façon générale pour les végétaux, en particulier pour les conifères et lesplantes cultivées. Par exemple, chez les arbres à feuilles caduques, les dégâts de l’ozone se manifestent parl’apparition de petites taches nécrotiques grisâtres. Chez les plantes cultivées, l’ozone provoque des troublesde la respiration, une vacuolisation des cellules foliaires puis une défoliation totale de la plante.

- Effet des NOX

Parmi les oxydes d’azote, le seul qui présente une phytotoxicité est le NO2. Des études ont montré uneffet drastique des phyto-oxydants (Ozone + PAN + NOx) sur la productivité primaire forestière : des arbresâgés de 30 ans situés en zone polluée se sont avérés avoir une productivité cinq fois plus faible que celled’arbres du même âge situés dans des zones moins exposées.

- Fluor

Toutes les plantes cultivées présentent une grande pollu-sensibilité à cet élément. Le fluor présenteaussi un redoutable polluant tant pour les cultures que pour les animaux d’élevage.

2.4. La pollution de l’eau

La pollution comme étant toute modification défavorable des propriétés physiques, chimiques oubiologiques, ou tout rejet de substances liquides, gazeuses ou solides dans l’eau de façon à créer unenuisance ou à rendre cette eau dangereuse d’utilisée.

La pollution de l’eau est due essentiellement aux activités humaines ainsi qu’aux phénomènes naturels.L'ensemble des éléments perturbateurs parviennent au milieu naturel de deux façons différentes : par rejetsbien localisés (villes et industries) à l'extrémité d'un réseau d'égout ou par des rejets diffus (lessivage des solsagricoles, des aires d'infiltration dans les élevages, décharges, ...).

2.5. Source de pollution de l’eauC’est une classification selon l’origine de la pollution

2.5.1. Pollution naturellePar exemple, le contact de l'eau avec les gisements minéraux peut, par érosion ou dissolution,

engendrer des concentrations inhabituelles en métaux lourds (exp : arsenic…). Des irruptions volcaniques,des épanchements sous-marins d'hydrocarbures...peuvent aussi être à l'origine de pollutions.



2.5.2. Pollution atmosphériqueEn ce qui concerne l’eau de pluie, bien que longtemps considérée comme propre, l'eau d'origine

pluviale est en fait relativement polluée. L'origine de cette pollution peut provenir des gaz ou solides ensuspension rejetés dans l'atmosphère par les véhicules, les usines ou les centrales thermiques. Ces polluants(oxyde de carbone, dioxyde de soufre, poussière…) sont envoyés vers le sol à la moindre averse.

2.5.3. Pollution urbaineCe sont les eaux des habitations et des commerces qui entrainent la pollution urbaine de l’eau. Le «

tout –à- l’égout » est une expression significative ; elle exprime cette diversité. On trouve les excréments, lesrestes d’aliments, les déversements d’abattoirs, les déversements hospitaliers, les lessives, les détergents, lesinsecticides, les hydrocarbures, les déchets de la petite industrie et divers produits toxiques.

2.5.4. Pollution industrielleLe développement accéléré des techniques industrielles modernes a engendré une pollution très

importante. Il est évident que les effluents déversés sans traitement approprié entraînent des changementsindésirables dans le milieu récepteur et des pollutions très néfastes.

2.5.5. Pollution agricoleCe type de pollution s’intensifie depuis que l’agriculture est entrée dans un stade d’industrialisation.

Les pollutions d’origine agricole englobent à la fois celles qui ont trait aux cultures (pesticides et engrais) età l’élevage (lisiers et purins).

2.6. Conséquences de la pollution de l’eau- Les matières organiques solubles abaissent la teneur en Oxygène dans les cours d'eau, ce qui conduit

à la réduction et à la mort de la faune aquatique.- Les matières en suspension, s'accumulent au fond des cours d'eau, lacs et étangs et causent

l'augmentation de la turbidité.- Les acides sont toxiques à la vie aquatique et détériorent les réseaux d'égaux.- Les huiles et les graisses flottants conduisent au colmatage des conduites etdonnent un aspect

esthétique indésirable.- Les matières toxiques et métaux lourds sont toxiques à la vie aquatique.- Le phosphore et l'azote conduit à l'eutrophisation des cours d'eau.- Les coliformes fécaux et pathogènes participent à la contamination bactériologique des cours d'eau.

2.7. La pollution des solsTout comme le degré de gravité des différentes pollutions, les causes d'une pollution des sols sont

extrêmement diverses.

2.7.1. Les origines des polluants du solL'origine de la pollution des sols est essentiellement anthropique, c’est-à-dire liée à l'activité humaine.

On distingue trois catégories de pollutions liées à l’activité humaine :

- La pollution domestique : Les déchets ménagers contiennent aussi des éléments toxiques quipeuvent s’infiltrer dans le sol. Ils proviennent de restes de produits jetés avec leur emballage (vernis,



solvants peintures, désherbants, colles…) ou des déchets eux-mêmes (piles, thermomètres, plastiques,composants électroniques, huile de vidange, médicaments…). Les eaux de lavage sont aussi source depollution et d’eutrophisation des eaux.

- La pollution agricole : Engrais et pesticides s’infiltrent dans le sol lors d’utilisation massive.- La pollution industrielle : Les rejets industriels sont caractérisés par leur très grande diversité. Ellepeut être due à une fuite, un accident ou l’abandon de l’usine ou d’une partie d’un terrain.

Les populations les plus exposées aux effets de la pollution des sols sont celles qui se trouvent sur unsite pollué ou à proximité. En ville, on peut être exposé à un sol pollué de différentes manières :

- en mangeant des légumes qui y ont poussé ;- en respirant les émanations néfastes qui s’en dégagent ;- en buvant l’eau supposée potable qui le traverse (infiltrations des polluants via les conduites) - en avalant des particules du sol (ex. : jeunes enfants qui jouent avec l’herbe ou la terre).

Les dépôts de substances polluantes, les pratiques sommaires d'élimination des déchets, lesinfiltrations, l'utilisation de pesticides, d'engrais chimiques pour la culture du sol, l'épandage de produitschimiques, les retombées dues à des rejets atmosphériques sont à l'origine de ces pollutions. L'impact dessols pollués concerne principalement les eaux souterraines et nappes phréatiques. La contamination des eauxsouterraines est très difficile, voire impossible à nettoyer. L'eau ne peut plus être traitée et devenirinutilisable. Le coût de l'assainissement des réserves d'eaux souterraines est extrêmement élevé. Les effets dela contamination souterraine migrent jusqu'aux cours d'eau ou lacs voisins.



Chapitre 3 : Biologie et santé

Rappels

La biologie est l'ensemble des sciences dont l'objet d'étude est la vie, les êtres vivants et leurs cellules,les biotes, et des lois qui régissent la vie, le vivant. Les diverses biologies regroupent l'ensemble descaractéristiques essentielles d'un groupe systématique, du fonctionnement d'un organisme ou d'un de sesorganes.

Définition de la santéD'après la définition de l'OMS (Organisation Mondiale de Santé), la santé se définit comme un état de

bien-être complet, comprenant l'état physique, mental, social, environnemental... Donc la santé n'est passeulement le fait d'être malade ou d'être atteint d'une infirmité. C'est une notion relative, ressentie par chaqueindividu. Aucune mesure réelle ne peut mesurer la santé, puisque la santé est le fait de satisfaire tous sesbesoins (affectifs, nutritionnels, relationnels, sanitaires...). En médecine, la santé est l'absence de maladie.

La pathologie (grec ancien παθολογία [pathologia], « examen des passions », soit « étude desmaladies »), est la science qui a pour objet l'étude des maladies et notamment leurs causes (étiologie), etleurs mécanismes (physiopathologie) et le contrôle de maladies affectant les organismes auxquelles elles serapportent.

Le secteur biologie-santé concerne des disciplines très diverses : biologie, physiologie, médecine,épidémiologie, pharmacie, biothérapies, technologies pour la santé, santé publique, sciences humaineset sociales.

Selon le type d'être vivant étudié, on distingue :

pour les plantes, la phytopathologie

pour les animaux, médecine vétérinaire;

pour l'Homme, la médecine.

I. Intérêt de biologie dans le diagnostic des maladies

1. Diagnostic

Le diagnostic en pathologie constitue l'une des activités fondamentales liées au "Disease Triangle" de lapathologie végétale. Il consiste en la détection, l'identification et la caractérisation des agents pathogènes etconstitue un enjeu important pour la maîtrise et le contrôle des maladies infectieuses des variétés végétalescultivées.

Le diagnostic se déroule en deux étapes :

La première consiste en l'analyse des symptômes et des circonstances entourant l'apparition et ledéveloppement d'une maladie déterminée. Cette étape permet de formuler des hypothèses sur l'agentpathogène en cause.

La seconde étape consiste à valider ces hypothèses en s'appuyant sur des techniques de laboratoiresspécifiques.


https://www.aquaportail.com/definition-13691-etres-vivants.html

https://fr.wikipedia.org/wiki/Physiopathologie

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89tiologie

https://fr.wikipedia.org/wiki/Maladie

https://fr.wikipedia.org/wiki/Grec_ancien

https://sante-medecine.journaldesfemmes.fr/faq/21751-organisation-mondiale-de-la-sante-definition

https://www.aquaportail.com/definition-1611-systematique.html

https://www.aquaportail.com/definition-6079-biote.html

https://www.aquaportail.com/definition-1680-cellule.html

https://fr.wikipedia.org/wiki/Homo_sapiens

https://fr.wikipedia.org/wiki/Animal

https://fr.wikipedia.org/wiki/Plante

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%8Atre_vivant


Le diagnostic est le raisonnement menant à l'identification de la cause (l'origine) d'une défaillance, d'unproblème ou d'une maladie.

2. Intérêt de biologie dans le diagnostic des maladies végétales

Le diagnostic sera facilité par une connaissance préalable des principales maladies pouvant affecter laculture considérée, aux divers stades de croissance de la plante et dans différentes conditions. Le diagnosticcomprend :

- La détection d’un agent pathogène et l’estimation du taux de contamination d'une plante, étapenécessaire dans le cadre d’activités de quarantaine et de certification. La détection exige que la sensibilitédes techniques utilisées permette la mise en évidence d'une infection latente chez les plantes ne présentantpas de symptômes.

- L’identification de l’agent responsable des symptômes observés sur une plante, phase préliminaire àl’élaboration de méthodes de lutte. Elle nécessite de réaliser l’observation des symptômes pour réunir lemaximum d’informations concernant le développement de la maladie. L’analyse de ces informations doitdéboucher sur la formulation d’hypothèses concernant l’identité de l’agent en cause. Des examens enlaboratoires sont nécessaires pour valider ces hypothèses.

3. Facteurs responsables des problèmes phytosanitaires

Un élément indispensable pour le diagnostic consiste à posséder une vue d’ensemble sur les facteurspouvant induire des dommages aux plantes. Les agents responsables des désordres sur les végétaux peuventêtre divisés en deux groupes :

Facteurs biotiques (agentsvivants) F. Environnementaux F. Culturales

Maladies infectieuses (abiotiques) Maladies non infectieuses (biotiques)Champignons Températures trop basses ou trop élevéesProcaryotes (Bactéries et Mollicutes Manque ou excès d’humidité Virus et Viroïdes Manque ou excès de lumièreNématodes Pollution atmosphériqueProtozoaires Déficiences nutritionnelles

Toxicité minéraleToxicité des pesticidesMauvaises pratiques culturales

4. Les techniques d’identification

A/ Les méthodes biologiques

- L’observation microscopique : Elle porte directement sur l’organisme nuisible. Un simple examenattentif de la surface attaquée avec une loupe ou un microscope peut suffire à l’identification. C’estgénéralement le cas des ravageurs et des champignons. Pour les insectes une mise en élevage est parfoisnécessaire pour qu’ils atteignent un stade de développement identifiable.

- L’isolement : Pour certains champignons et bactéries on peut avoir recours à des mises en cultureafin que l’agent pathogène puisse fructifier ou faire des colonies caractéristiques. La mise en culture permetégalement de faire des tris sélectifs selon les milieux de culture employés.


https://fr.wikipedia.org/wiki/Maladie

https://fr.wikipedia.org/wiki/Cause


- L’indexage : Pour les organismes qui ne se développent pas en milieu de culture (parasites dont lesvirus) il reste la possibilité d’inoculer l’agent sur des plantes saines par blessure, greffage ou vecteur(insectes).

B/ Les méthodes immunologiquesElles sont basées sur la spécificité anticorps/antigène d’une réponse immunitaire. La surface des

pathogènes porte des antigènes qui leur sont spécifiques. Introduit dans une plante un pathogène amène à laproduction d’ « anticorps » également spécifiques. Ces anticorps sont élaborés en laboratoire et distribuéssous forme de Kit de détection spécifique.

C/ Les méthodes moléculairesChaque espèce d’organisme possède des séquences d’ADN spécifiques, il s’agit d’une signature

génétique. Le principe de ces méthodes est de comparer des séquences qui sont clairement identifiées àcelles que l’on veut identifier. Si elles sont identiques alors nous avons affaire à la même espèce. Cetteméthode est possible pour la plupart des organismes, dans la mesure où les séquences de référence existent.

3. Intérêt de biologie dans le diagnostic des maladies animalesLes tests de diagnostic constituent un outil essentiel en vue de confirmer le statut sanitaire des

animaux et d’identifier les agents pathogènes. Ils permettent la détection précoce, la gestion et le contrôledes maladies animales, y compris les zoonoses, et facilitent les échanges commerciaux en toute sécuritéd’animaux et de produits d’origine animale.



Chapitre 4 : Biotechnologie et molécules d’intérêt

Définition : La biotechnologie, ou « technologie de bioconversion » comme son nom l'indique,résulte d'un mariage entre la science des êtres vivants « la biologie » et un ensemble de techniques nouvellesissues d'autres disciplines telles que la microbiologie, la biochimie, la biophysique, la génétique, la biologiemoléculaire, l'informatique…

1. Intérêt de la biotechnologie dans le secteur de la santé et de l’industrie pharmaceutique Les biotechnologies permettent au secteur de la santé de faire encore plus de progrès : organe

artificiel, thérapie cellulaire, développement de biomédicaments, de vaccins…

- Les médicaments issus des biotechnologies comprennent d’une part des médicaments dont laproduction est issue d’organismes vivants ou de leurs composants cellulaires (par exemple, l’insulinehumaine, l’hormone de croissance, les facteurs anti-hémophiliques ou les anticorps), ou des médicamentsrelevant de la chimie de synthèse, mais dont la conception a fait appel aux biotechnologies, à travers parexemple l’identification d’une cible cellulaire nouvelle.

- Organe artificiel

Dans certaines pathologies, il est parfois nécessaire de remplacer l’organe malade mais les donneurssont rares. Des recherches sont faites pour développer par exemple des reins de synthèse.

- Thérapie cellulaire

Ce mode de thérapie permet de soigner un patient en lui injectant des cellules sur l'organe touché(cellules souches la plupart du temps). La thérapie cellulaire est utilisée par exemple pour la maladied’Alzheimer, diabète, leucémie…

2. Intérêt de la biotechnologie dans le secteur de l'agroalimentaire

Les biotechnologies permettent au secteur de l'agroalimentaire d'être innovant, de s'inscrire dans unelogique de développement durable : alicaments, amélioration des rendements de cultures...

- Alicaments

Les alicaments peuvent avoir un impact positif sur la santé et les performances physiques d’unindividu. Ils sont utilisés pour prévenir les maladies cardio-vasculaires, les troubles digestifs, et améliorer lesfonctions immunitaires.

- Amélioration des rendements de culturesIl est possible de créer des plantes possédant des caractères spécifiques tels que la tolérance aux

herbicides, la résistance aux parasites et aux maladies, la résistance à la sècheresse, le rendement potentiel etde nombreuses autres caractéristiques.

3. Intérêt de la biotechnologie dans le secteur de l’environnement

3.1. Produire de l'énergie ou Revaloriser les matériaux par recyclage

- Les agroressources : Sont des matières premières renouvelables dont la transformation par lesindustriels permet de concevoir des produits performants pour substituer les produits d’origine pétrolière.



- Maïs, blé, pomme de terre...

Par exemple en fractionnant la paille, nous pouvons obtenir de la cellulose, de la lignine ou encoredes pentoses qui permettront la fabrication de pâte à papier, de colles, de détergents et d’émulsionnants.

- Tournesol, colza...

Par exemple le raffinage des graines oléagineuses amène à la production d’huiles destinées àl’élaboration de biodiesel ou de biolubrifiants et de farines riches en protéines utilisées dans l’alimentationhumaine et animale.

- Betterave

Par exemple la production de saccharose (sucre issu de la betterave sucrière ou de la canne à sucre)aide de nombreuses applications industrielles : bioéthanol (biocarburant), alimentation humaine et animale,additifs pour colles et substrat de fermentation….

- Algues

Les macroalgues et les microalgues sont des matières valorisables encore peu exploitées. A moyenterme, les microalgues seront aussi sources de biocarburants.

3.2. Traitement des déchets et des eaux usées

- La dépollution des sols

La dépollution des sols consiste principalement à rendre le sol et le sous-sol d'une zone apte à unnouvel usage industriel ou un usage résidentiel, voire dans les cas extrêmes apte à un retour à la nature ou àun usage agricole, après qu'il eut été pollué par une activité ou un accident industriel.

Les méthodes de dépollution sont classées en trois catégories : hors-site, sur-site et in-situ. Les deuxpremières nécessitent en général l'excavation de la terre à traiter, la dernière se fait sur place en installant surle site le procédé de dépollution.

- Dépollution par remplacement

On décape le sol contaminé sur toute l'épaisseur polluée. On remplace la terre enlevée par de la terresaine prélevée ailleurs.

- Dépollution biologique

La bioremédiation consiste en la décontamination de milieux pollués au moyen de techniques issuesde la dégradation chimique ou d'autres activités d'organismes vivants.

- Dépollution physico-chimique

L'injection dans le terrain d'un liquide ou d'un gaz sous pression susceptible de dissoudre le ou lespolluants peut être utilisée lorsque ces derniers sont connus.



Chapitre 5 : La biologie criminalistique

1. La criminologie La criminologie ("criminology") est une science multidisciplinaire qui fait appel aux expertises de

l’anthropologie criminelle « l’étude des empreintes digitales », de la biologie criminelle, de la psychiatriecriminelle, de la psychologie criminelle et de la sociologie criminelle.

La criminalistique est exercée par la police scientifique, elle est une science distincte de lacriminologie. Elle se pratique surtout dans des cabinets d’étude, et en laboratoires. La criminalistiqueregroupe plusieurs disciplines scientifiques (médecine légale, toxicologie (biologie), police scientifique,police technique, anthropométrie « mesure de différentes parties du corps de l’homme » et dactyloscopie);elle étudie par des voies scientifiques les indices et les traces des infractions et des crimes. Aussi son objetest-il essentiellement la recherche des infractions, la constatation matérielle des infractions et des crimes,dans les laboratoires de police scientifique et de médecine légale et l’identification des infracteurs et descriminels.

2. La police scientifiqueL’activité de la police scientifique et technique met la science au service de la recherche des auteurs

d’infractions et de la constitution de la preuve. La police scientifique regroupe les services et les activités de la police et de la gendarmerie liés à larecherche et l'identification des auteurs (victimes et parfois témoins) d'infractions, par des moyenstechniques et scientifiques.

Pour résoudre leurs enquêtes, la police scientifique a souvent recours à l’ADN d’un individu afin deconfondre les malfaiteurs. En effet, les criminels peuvent laisser par inadvertance leur ADN sous différentesformes possibles telles que : un cheveu ou de la salive, sang….Ces indices prélevés par les techniciens serontamenés au laboratoire et analysés par les généticiens et les biologistes.

3. Empreinte génétique L'ADN est constitué de séquences de nucléotides parmi les quatre suivants : A (adénine), C

(cytosine), T (thymine), G (guanine). Une empreinte génétique, ou profil génétique, est le résultat d'uneanalyse génétique, rendant possible l'identification d'une personne à partir d'une petite quantité de ses tissusbiologiques (bulbe de cheveux, sang, salive, sécrétion vaginale, sperme).

Généralement, les tribunaux reconnaissent la fiabilité des empreintes génétiques et acceptent lesrésultats de ces tests comme preuves lors des procès. Il faut rappeler que les gènes permettent la fabricationdes protéines. Mais il existe sur l'ADN des portions qui ne codent aucune protéine (ADN non codant). Cesont certaines d'entre elles, appelées les microsatellites et minisatellites, qui sont très variables selon lesindividus et permettent donc d'établir les empreintes génétiques.

4. Les chevaux et les poils Nous perdons tous les jours une soixantaine de chevaux, de plus, les chevaux sont très résistants et

donc souvent retrouvés sur les lieux d’un crime ils constituent ainsi des indices (preuves) intéressants pour lapolice scientifique sur tout s’ils sont composés du bulbe du cheveu a partir de là, il est facile de retrouverl’ADN qui s’y cache et d’identifier son propriétaire.

5. La salive



La salive est un liquide biologique sécrété par les glandes salivaires, à l'intérieur de la bouche. Ellehumidifie les muqueuses et prépare les aliments pour leur digestion.

Elle possède également un rôle antiseptique et protège l'œsophage. La salive est composée d'eau à 99%, ainsique de protéines, d'électrolytes et de sels minéraux. La recherche des traces de salive s'effectue par des tests chimiques. En effet, elle ne peut pas être détectée àl'aide d'une lampe UV car elle n'est pas fluorescente.

6. Le sang Le sang se compose de globules rouges dépourvus d'ADN, mais aussi de nombreuses autres cellules

dont les globules blancs et les plaquettes. Or, ces cellules ont tout l'ADN qu'il faut dans leur noyau. Voilàpourquoi on peut extraire des empreintes génétiques d'une trace de sang. Si le sang du criminel se retrouvaitmalencontreusement sur une scène de crime, les scientifiques pourraient donc établir un lien entre leuréventuel suspect et le coupable.

7. Le sperme L’ADN du spermatozoïde, support du génome d’un individu est une longue molécule fragile et

fortement compactée. Malheureusement, le rayonnement du téléphone portable induit des dommages d’ADNdans le sperme humain ce qui peut nuire aux résultats de l'enquête.



Chapitre 6 : Ecosystèmes terrestres et marins

1. Définition d’écosystème Un système écologique ou écosystème fut défini par la botaniste anglais Arthur George TANSLEY

en 1935 par contraction de l'expression anglaise ecological system (« système écologique »). C’est unsystème écologique comprenant l’ensemble des organismes vivants (biocénose) et l’ensemble des facteursphysico-chimiques du milieu (biotope), ainsi que toutes les interactions entre eux.

L’écosystème, dans son ensemble ; a tendance à rester stable, sans être, toutefois, statique. Une foisson équilibre est atteint, il peut durer des siècles sans se modifier (sauf en cas d’accidents naturels majeursou d’intervention violentes de l’Homme).

Écosystème = Biotope + Biocénose

1.1 Le biotope Le biotope est caractérisé par un certain nombre de facteurs qui sont essentiellement des facteurs

abiotiques (qui ne dépendent pas des êtres vivants), parmi lesquels on distingue des facteurs physiques etd’autres chimiques :

- Facteurs physiques : (Facteurs climatiques : Précipitations, Température, Luminosité, Vents,Humidité relative, Etc…) ; (Facteurs géographiques : L’altitude, Latitude, La végétation, L’étendue d’eau,L’urbanisation) ; (Facteurs édaphiques : Structure, Texture, Porosité).

- Facteurs chimiques : (Teneur en oxygène, Teneur en sels minéraux, PH, …

1.2 La Biocénose (communauté)

Est l’ensemble des organismes qui vivent ensemble (zoocénose, phytocénose, microbiocénose,mycocénose…). Elle est composée de trois catégories d’êtres vivants :

- Les producteurs, qui sont généralement des espèces végétales (phytocénose). - Les consommateurs qui sont des espèces animales (Zoocénose). - Les décomposeurs.des microorganismes fongiques et bactériens.

2. Les écosystèmes sont souvent classés par référence aux biotopes concernés.

- Ecosystèmes continentaux (ou terrestres) tels que : les écosystèmes forestiers (forêts), lesécosystèmes prairiaux (prairies), les agro-écosystèmes (systèmes agricoles).

- Ecosystèmes des eaux continentales, pour les écosystèmes lentiques des eaux calmes àrenouvellement lent (lacs, marécages, étangs) écosystèmes lotiques des eaux courantes (rivières, fleuves).

- Ecosystèmes océaniques (les mers, les océans).

3. L’écosystème terrestre Ce sont des systèmes biologiques où les êtres vivants ont pour support le sol (la terre). Ces

écosystèmes sont soit des forêts, des déserts, des prairies, des toundras ou des régions côtières. Selon leclimat du biome, plus d’un écosystème terrestre peut se présenter.



Par exemple, les toundras ont moins de vie végétale en raison des températures plus basses, les désertsproduisent moins de plantes en raison des températures plus élevées. Une forêt ou une prairie peut avoir uneextrême variété de vie végétale car les biomes peuvent croitre différemment selon la quantité de lumière etd'humidité que l'on y retrouve.

Forêt Prairie

4. Un écosystème marin Qualifie un écosystème ayant trait à l'eau. Un écosystème aquatique marin peut être constitué par des

lagons, les mangroves, des zones lagunaires (eaux saumâtres), etc. En milieu dulcicole, l'écosystèmeaquatique est le résultat d'un équilibre entre un milieu naturel et un ensemble d'espèces animales et végétalesqui y vivent.



Chapitre 7 : Biologie technico-commerciale

1. Définition Au sein d’une entreprise commerciale ou industrielle, le technico-commercial prospecte pour le

développement des parts de marché et du portefeuille clients de son entreprise. C’est un fin négociateur, audouble profil, commercial et technique et armé de connaissances lui permettant de détecter et répondre auxbesoins de l’entreprise cliente.

2. Un double profil : commercial et technique

Le profil « double compétence » de ce professionnel reflète la caractéristique de son travail. Dans lavente aux entreprises, l’approche technique est prédominante. Le cadre technico-commercial mêle une solideconnaissance du produit, voire du processus de fabrication pour les industries, à des compétencescommerciales.

3. Fonction du technico commercial

La mission principale du technico-commercial est de commercialiser des produits techniques.Comme son nom l’indique, il porte une double casquette avec des compétences à la fois techniques etcommerciales. Il exerce de nombreuses activités. Il doit tout d’abord prospecter de nouveaux clients,démarcher des professionnels en se déplaçant parfois chez eux (dans des usines, des collectivitésterritoriales, des entreprises…), par téléphone, afin de leur vendre des services techniques, des fournituresindustrielles comme de l’outillage, des réactifs, des médicaments, etc…). Il doit être capable, après avoirréalisé des études de marchés, de proposer les solutions précises dont ont besoin les clients potentiels. Il doitdonc en ce sens maitriser parfaitement l’art de la négociation. Il doit ensuite effectuer le suivi commercial,assurer le service après vente et surtout entretenir des relations avec ses clients.

5. Quelle est la différence entre le Commercial et le Technico-commercial ? Le commercial met en avant les avantages produits aux clients. Son objectif : convaincre les clients

d'acheter. Le technico-commercial définit la solution la mieux adaptée à ses clients. Il dispose de

connaissances techniques du produit, compétences qui lui permettent d'expliquer aux clients sonfonctionnement et les avantages techniques liés à son utilisation. Il a acquis ses connaissances grâce auxformations en entreprise et aux études qu'il a suivies (mécanique, électrique, etc.).

6. Qualités du technico commercial

- Le technico commercial doit posséder un grand sens du contact, de l’écoute, et surtout une vraieaptitude à la diplomatie !

- Il doit par ailleurs être capable de combiner dynamisme et patience, capacité d’adaptation etd’anticipation avec une rigueur professionnelle et un sérieux sans faille.

- Connaissances en marketing - Le technico-commercial doit aussi posséder de solides compétences en vente et négociations ainsi

qu’une grande capacité de résistance au stress car ses horaires, ses très nombreux contacts avec sessupérieurs et ses clients font du technico-commercial une profession sous pression.

- Il doit en plus être autonome et organisé. - Il doit avoir une excellente locution. - Une bonne endurance, son métier impliquant souvent de longues journées et des déplacements

fatigants. - Compétences commerciales et de gestion



- Connaissance des langues plus que souhaitable - Connaissance des produits de sa firme ainsi que de la concurrence - Posséder des compétences techniques dans le domaine concerné.


Documents

Cours de Sciences de la Vie & Impacts Socio-économiques