Niveau : collège, de la 5e à la 3e, du facile au difficile. Durée estimée : 50 min. 10 exercices avec corrections détaillées.
Rappel des notions clés
Pour reconnaître un micro-organisme, demande-toi : est-ce une cellule ? A-t-elle un noyau ? Exemple : une levure est une cellule à noyau, donc un champignon ; un virus n'est pas une cellule, il ne se multiplie qu'à l'intérieur d'une cellule vivante.
| Critère | Bactérie | Virus | Champignon |
|---|---|---|---|
| Cellule | Une seule, sans noyau | Non | Avec noyau : une seule (levure) ou en filaments (moisissure) |
| Microscope optique | Visible | Invisible, trop petit | Visible |
| Médicament | Antibiotique | Pas d'antibiotique | Antifongique |
Un micro-organisme pathogène provoque une maladie ; beaucoup d'autres sont utiles, comme la levure du pain ou les bactéries du yaourt. Contamination : des microbes entrent dans le corps. Infection : ils s'y multiplient.
La peau et les muqueuses (la paroi humide du nez, de la bouche) font barrière. Derrière, des globules blancs, les phagocytes, avalent les microbes : c'est la phagocytose, et la zone devient rouge et gonflée. Puis les lymphocytes B fabriquent des anticorps, des molécules qui visent un seul type de microbe. Un vaccin (microbe rendu inoffensif ou morceau de microbe) laisse, sans rendre malade, des lymphocytes mémoire qui reconnaîtront le vrai microbe (Vaccination Info Service).
Formules à retenir :
- Nombre de divisions : $n = \dfrac{\text{durée}}{\text{temps d'une division}}$, les deux dans la même unité.
- Une bactérie qui se divise $n$ fois en donne $2^n$. Exemple : $2^3 = 8$.
Piège classique : un antibiotique n'agit que sur les bactéries, jamais sur un virus (grippe, rhume) ni sur un champignon (mycose), rappelle l'Assurance Maladie. Un antiseptique, lui, se met sur une plaie pour tuer les microbes en surface.
Exercices : niveau facile
Exercice 1 : Range ces micro-organismes en bactéries, virus ou champignons : levure de boulanger, virus de la grippe, bactérie du choléra, moisissure du pain, bactérie du yaourt, VIH, champignon de la teigne. Lesquels ne sont pas des cellules ?
Correction :
On applique à chacun les deux questions du rappel.
Bactéries : choléra, yaourt. Virus : grippe, VIH. Champignons : levure, moisissure, teigne.
Les deux virus ne sont pas des cellules. Attention : la levure et la moisissure sont bien des champignons.
Exercice 2 : Vrai ou faux ? Corrige les phrases fausses.
a) Une bactérie est une seule cellule, sans noyau.
b) Un virus peut se multiplier seul, posé sur une table.
c) On voit le virus de la grippe au microscope optique du collège.
d) Tous les micro-organismes rendent malade.
Correction :
On confronte chaque phrase au tableau du rappel.
b) Faux : il ne se multiplie que dans une cellule vivante.
c) Faux : il est trop petit, il faut un microscope électronique.
d) Faux : la levure du pain, par exemple, est utile.
Seule la phrase a est vraie.
Exercice 3 : Tom s'écorche le genou dans la cour et ne nettoie pas sa plaie. Deux jours plus tard, la peau autour est rouge, chaude et gonflée.
a) À quel moment y a-t-il eu contamination ? Et infection ?
b) Qu'aurait dû faire Tom juste après sa chute ?
Correction :
On sépare l'entrée des microbes de leur multiplication.
a) Contamination à la chute : des microbes passent par la plaie. Infection les jours suivants : ils se multiplient, d'où la rougeur.
b) Nettoyer la plaie à l'eau claire et au savon. Avec ces signes d'infection, il doit maintenant voir un médecin.
Exercices : niveau moyen
Exercice 4 : Un sandwich oublié au chaud contient 100 bactéries, qui se divisent chacune en deux toutes les 20 minutes (données fictives).
a) Combien y en a-t-il au bout de 2 heures ?
b) Au réfrigérateur, une division prend 2 heures. Combien y en a-t-il au bout de 2 heures ?
c) Que montre la comparaison ?
Correction :
On compte les divisions, puis on multiplie par 2 à chaque division.
a) 2 heures font 120 minutes, soit $120 \div 20 = 6$ divisions. Chaque bactérie en donne $2^6 = 64$, donc $100 \times 64 = 6\,400$ : $6\,400$ bactéries.
b) Une seule division : $100 \times 2 = 200$, soit 200 bactéries.
c) Le froid freine la multiplication des bactéries. Erreur à éviter : croire que le froid les élimine.
Exercice 5 : Trois boules de pâte (farine et eau) de 6 cm de diamètre reposent 45 minutes (données fictives) : A, sans levure, à 20 °C : 6 cm ; B, avec levure, à 5 °C : 6 cm ; C, avec levure, à 20 °C : 9 cm, pleine de trous.
a) Que montre la comparaison de A et C ? Celle de B et C ?
b) Le gaz dégagé par C trouble l'eau de chaux. Quel est ce gaz, et d'où viennent les trous ?
Correction :
On compare deux boules qui ne diffèrent que par un facteur.
a) Seule la levure distingue A de C : la levure fait gonfler la pâte. Seule la température distingue B de C : au froid, la levure n'agit presque pas.
b) Du dioxyde de carbone : la levure, un être vivant, rejette ce gaz, qui reste piégé en bulles dans la pâte.
Exercice 6 : Lucas a la grippe, due à un virus. En classe, il tousse dans sa main, puis ouvre la porte. Quelques jours plus tard, deux voisins sont malades.
a) Par quels chemins le virus a-t-il pu passer de Lucas à eux ?
b) Propose un geste barrière qui coupe chaque chemin.
Correction :
On suit le trajet du virus, puis on coupe chaque trajet.
a) Les gouttelettes de salive projetées quand il tousse, et les mains : la sienne a déposé le virus sur la poignée.
b) Gouttelettes : tousser dans son coude, porter un masque quand on est malade. Mains : se laver souvent les mains à l'eau et au savon. Tousser dans sa main ne protège personne.
Exercice 7 : Une écharde fait entrer des bactéries dans le doigt de Sarah.
a) Range dans l'ordre : A, des anticorps se fixent sur les bactéries ; B, les bactéries traversent la peau ; C, des phagocytes avalent des bactéries et le doigt rougit.
b) Quelles cellules fabriquent les anticorps ?
c) Qu'est-ce qui distingue un anticorps d'un phagocyte ?
Correction :
On suit le microbe, puis la réponse du corps : rapide d'abord, ciblée ensuite.
a) B, C, A.
b) Les lymphocytes B.
c) Un phagocyte est une cellule qui avale toutes sortes de microbes ; un anticorps est une molécule qui vise un seul type de microbe.
Exercices : niveau difficile
Exercice 8 : Inès a la grippe. Son frère lui propose les antibiotiques qui lui restent de son angine.
a) Vont-ils la soigner ? Justifie.
b) Pourquoi prendre un antibiotique sans en avoir besoin est-il dangereux ?
c) Plus tard, Inès a une mycose du pied. Pourquoi lui prescrit-on un antifongique ?
Correction :
On identifie le microbe, puis le médicament qui agit sur lui.
a) Non : la grippe est due à un virus, et un antibiotique n'agit que sur les bactéries. Et jamais de reste d'antibiotique sans avis médical.
b) L'antibiotique tue les bactéries sensibles ; les résistantes survivent et se multiplient. Elles deviennent plus nombreuses, et l'antibiotique ne marche plus contre elles.
c) La mycose est due à un champignon : un antibiotique n'agit pas dessus, il faut un antifongique.
Exercice 9 : Voici la quantité d'anticorps dans le sang d'une personne vaccinée (unités arbitraires, données fictives). Après la première injection : 0 au jour 7, 20 au jour 21. Après le rappel, fait des mois plus tard : 150 au jour 7, 200 au jour 14.
a) Compare les deux réponses.
b) Pourquoi une personne vaccinée ne tombe-t-elle pas malade face au vrai microbe ?
Correction :
On compare délai et quantité, puis on explique par la mémoire immunitaire.
a) Au jour 7 : 0 contre 150. Maximum : 20 contre 200, soit $200 \div 20 = 10$. La réponse au rappel est plus rapide et 10 fois plus forte.
b) Grâce aux lymphocytes mémoire laissés par le vaccin, le corps produit vite beaucoup d'anticorps et élimine le microbe avant la maladie.
Exercice 10 : Le VIH (virus de l'immunodéficience humaine) se multiplie dans les lymphocytes T CD4, des cellules de l'immunité. Chez une personne infectée non traitée, on compte ces lymphocytes par millimètre cube de sang (données fictives) : $1\,000$ au départ, 150 après 9 ans. Elle fait alors une grave infection des poumons, due à un microbe d'habitude sans danger.
a) Calcule la baisse en pourcentage.
b) Explique pourquoi cette infection est grave chez elle.
Correction :
On calcule la baisse, puis on relie le rôle de ces lymphocytes à la maladie.
a) $1\,000 - 150 = 850$ et $\dfrac{850}{1\,000} \times 100 = 85$ : une baisse de $85\,\%$.
b) Ces lymphocytes sont nécessaires au système immunitaire. Avec si peu d'entre eux, le corps ne se débarrasse plus de microbes d'habitude inoffensifs : c'est une infection opportuniste, signe du sida, le stade le plus avancé de l'infection. Le VIH affaiblit les défenses, et d'autres microbes en profitent.
Bilan et conseils
Ce qu'il faut retenir : identifie d'abord le microbe, c'est lui qui décide du médicament. Sépare contamination et infection. Devant des données, compare deux cas qui ne diffèrent que par un facteur.
Sources
- Programme du cycle 4 (SVT), d'après le BO n° 31 du 30 juillet 2020 : eduscol.
- Assurance Maladie, Antibiotiques et antibiorésistance, 2026.
- Vaccination Info Service, Vaccins et système immunitaire, 2023.