REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix-Travail- Patrie MINESEC …………………………………… Département Des Sciences/SVTEEHB Epreuve De SVT EEHB Première D Coefficient : 6 Durée : 3Heures Séquence : III Compétences visées : Problèmes liés à l’utilisation de l’énergie solaire dans les écosystèmes SCIENCES DE LA VIE TERRE ET DE LA TERRE, EDUCATION A L’ENVIRONNEMENT, HYGIENE ET BIOTECHNOLOGIE I- EVALUATION DES RESSOURCES 20 Points Partie A : Evaluation des savoirs 8 pts Exercice 1 : Questions à Choix Multiples (QCM) 2Points Chaque série affirmations ci-dessous comporte une seule réponse exacte. Reproduire le tableau ci-après et écrire sous chaque numéro de question la lettre correspondant à la réponse juste. No de question 1 2 3 4 Réponses 1) a) b) c) d) 2) a) b) c) d) 3) a) b) c) d) 4) a) b) c) d) Le dioxyde de carbone dégagé lors de la respiration cellulaire provient : De la glycolyse ; Du cycle de Krebs ; De la chaine respiratoire ; De la fermentation. 0.5pt Toutes les conditions suivantes sont celles utilisées pour évaluer le métabolisme de base sauf une ; laquelle : Température de neutralité thermique (environ 18oC) ; A jeun depuis 12h ; Faiblement vêtu ; Faire du sport. 0.5pt Pendant quelle étape de la mitose on observe le clivage des centromères : Anaphase ; Télophase ; Prophase ; Métaphase. 0.5pt La chlorophylle est nécessaire à la photosynthèse car elle : Produit l’oxygène ; Aide à l’absorption du CO2 ; Capte la lumière ; Produit la matière organique. 0.5pt Exercice 2 : Question à réponses ouvertes 2Points 1. Définir : a) Codons synonymes ; b) Phosphorylation oxydative. 0.5x2=1pt 2. Soit les deux acides aminés suivants : Serine: NH2-CH-COOH; Glycine: NH2-CH2-COOH CH2OH a) Ecrire l’équation de polycondensation de ces deux acides aminés qui forment le dipeptide Gly-Ser. 0.5pt « Les paresseux savent se plaindre » Page 1 b) Décrire brièvement le test de mise en évidence de la liaison peptidique formée au cours de cette polycondensation. 0.5pt Exercice 3 : Exploitation de document. 4points Le dispositif suivant (document 1) permet de mesurer la dépense énergétique d’un animale. Eau de chaux Document 1 1) Déterminer le type de calorimétrie représentée dans le document 1. 0.5pt 2) Quel est le principe de ce type de calorimétrie ? 0.5pt 3) Préciser le rôle de l’eau de chaux dans cette expérience. 0.5pt 4) Que traduit la dénivellation p dans le manomètre ? 0.5pt 5) Sachant que animale a consommé 10l de dioxygène et que son alimentation est mixte, calculer sa dépense énergétique. 1pt On donne : Coefficient thermique du dioxygène en fonction des nutriments consommés : 21Kj pour le glucose, 19 Kj pour les protides et les lipides. Dans une alimentation mixte, le Ct est de 20 Kj. 6) Citer et expliquer deux paramètres susceptibles d’augmenter la dépense énergétique d’un sujet. 1pt Partie B : Evaluation des savoir-faire et / ou savoir-être 12pts Exercice 1 : Evaluer les rendements énergétiques de la respiration et de la fermentation alcoolique. 6pts Toutes nos cellules « travaillent », elles ont besoin d’énergie. L’énergie ne peut être créée ni détruite. L’énergie nécessaire au fonctionnement de ces cellules, c’est-à-dire à leur métabolisme, provient donc de leur environnement. La respiration et la fermentation alcoolique sont deux voies de production d’énergie pour les cellules. On réalise deux expériences dans le but de comparer ces deux voies métaboliques. Expérience 1. On quantifie par des méthodes appropriées 03 paramètres (glucose, dioxygène et dioxyde de carbone) à des intervalles de temps de 15min (voir tableau) pour chaque métabolisme. Paramètres Respiration Fermentation alcoolique T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3 Glucose (mg) 20 14 8 0 20 16 14 14 Dioxygène (ml) 50 30 20 0 50 50 50 50 Dioxyde de carbone (ml) 0 10 15 45 0 5 10 12 To : début. Expérience 2 : Par marquage radioactif, on suit l’évolution de la quantité d’ATP formée pour chaque métabolisme dans différentes cellules appropriées. Les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessous. « Les paresseux savent se plaindre » Page 2 Fermentation Respiration Parties de la cellule Radio activité détectée Membrane plasmique 0 0 Cytoplasme +++++ +++++ 0 0 +++++ 0 +++++++++++++++++ 0 Mitochondrie Membrane externe Matrice mitochondriale Membrane interne (crêtes mitochondriales) « 0 » : absence de radioactivité ; « + » présence de radioactivité Expérience 3 : Par des réactifs appropriés, on réalise des tests d’identification. Voir tableau. Tests Respiration Fermentation T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3 Glucotest + + + + + + + Dichromate de potassium + + Le dichromate de potassium permet de mettre en évidence un alcool (CnH2n+1OH) L= limpide T= trouble. 1- Nommer la source d’énergie directement utilisable par la cellule. 0.25pt 2- Expliquer comment varie chaque paramètre dans l’expérience 1. Tirer les conclusions. 0.25x6=1.5pts 3- D’après l’expérience 2 : a) Déterminer le(s) compartiment(s) cellulaire(s) où se déroule chaque métabolisme. 0.25x2=0.5pt b) Quel semble être le compartiment cellulaire qui produit le plus grand nombre d’ATP ? Expliquer pourquoi. 0.25+1pt=1.25pts c) Dans quelle classe de molécule classe-t-on l’ATP ? 0.25pt d) Expliquer le mécanisme de production de l’énergie par l’ATP. 0.75pt 4- Tirer une conclusion pour chaque test de l’expérience 3. 0.5x2=1pt 5- Ecrire les équations respectives de la respiration et de la fermentation alcoolique. 0.5x2=1pt 6- Relever deux points communs entre respiration et fermentation alcoolique. 0.25x2=0.5pt Exercice 2 : Interpréter les résultats d’expériences d’ENGELMANN 6pts En 1881, le biologiste Theodore W. Engelmann observe que certaines bactéries se déplacent vers des filaments d’algues vertes éclairés. Il émet l’hypothèse qu’elles sont attirées par la photosynthèse, ce qui lui donne l’idée d’une expérience représentée sur le document qui présente le résultat d’un montage d’une algue filamenteuse placée entre lame et lamelle éclairée par un spectre de lumière blanche décomposée en différentes radiations lumineuses. Des bactéries mobiles avides de dioxygène sont ajoutées au montage. Le document présente le montage et la répartition des bactéries au bout 30 minutes. Les résultats sont consignés dans le document 2 de la page suivante. 1. Que signifie bactéries avides de dioxygène ? 0.25pt 2. Que recherchent les bactéries auprès de l’algue verte dans l’expérience d’Engelmann ? 0.5pt 3. Comment sont reparties les bactéries au bout de 30 min ? Expliquer. 1pt 4. Nommer et expliquer brièvement le phénomène à l’origine du dégagement du dioxygène.0.25+1=1.25pt 5. Les expériences d’Engelmann ont permis de faire un lien entre deux spectres : a) Lesquels ? 0.5x2=1pt « Les paresseux savent se plaindre » Page 3 b) Expliquer le lien qui existe entre ces spectres. 1pt 6. Déduire les deux radiations monochromatiques du document 2 efficaces pour la photosynthèse. 0.5pt Document 2 II-EVALUATION DES COMPETENCES 20 Points Exercice 1 : 10pts Compétences visées : Problèmes liés à l’utilisation de l’énergie solaire dans les écosystèmes. Situation problème : Une entreprise forestière veut s’implanter dans ta localité pour préserver nos forêts et biodiversités compte tenue du changement climatique qui menace le monde entier. Alors, l’entreprise a besoin de la main d’œuvre qualifiée pour ses différents services. Un test de recrutement est lancé à cet effet où tu es potentiel candidat. A l’aide de tes connaissances, répond aux questions ci-dessous pour ton recrutement. Consigne1 : Explique au Directeur Général comment se fait l’extraction de la chlorophylle brute puis cite les pigments photosynthétiques qu’elle contient. 3pts Consigne 2 : Explique au Directeur Général les deux phases de la photosynthèse. 4pts Consigne 3 : Enumère 04 bienfaits de la photosynthèse pour l’Homme. 3pts Exercice 2 : 10pts Compétences visées : Sensibiliser sur la technique du génie génétique dans le cadre de l’amélioration des caractéristiques des organismes vivants. Situation problème : Monsieur T est un cultivateur renommé de tomate dans la région de l’Ouest Cameroun, précisément à BAMENDOU dans la Ménoua. Il possède plusieurs hectares de plantations de tomates. Seulement, quand arrive la période de récolte et vente, Monsieur T subit de grosses pertes dues au pourrissement abondant des tomates avant leurs arrivées dans les grandes villes comme Douala, Yaoundé, Koussérie… En effet, au cours de la maturation des fruits et du ramollissement de leur péricarpe (= paroi), certaines enzymes, les polygalacturonases (PG) sont synthétisées. Ce sont ces enzymes qui accélèrent le processus de pourrissement des fruits de tomate. Des ingénieurs agronomes qualifiés proposent alors à Monsieur T une solution envisageable. Celle-ci consiste à obtenir des pieds de tomates où l’activité de la PG sera atténuée afin de permettre que ses tomates arrivent dans les grands marchés du pays sans plus beaucoup pourrir. Le document 1 montre l’activité enzymatique PG chez les différents pieds de tomates, et le document 2 illustre la technique proposée par les ingénieurs agronomes. Monsieur T bien qu’étant riche, détient moins de connaissances pour comprendre vraiment de quoi il s’agit. En tant que personne ressource, aide cet agriculteur à comprendre la transgénèse. « Les paresseux savent se plaindre » Page 4 TNT Document 1 : Mesure de l’activité enzymatique PG chez la tomate Document 2 : Les étapes du transfert d’un gène dans les cellules de tomates. Consigne 1 : Explique à M. T en utilisant les documents 1 et 2 et tes connaissances, la technique transgénique utilisée dans la transgénèse. Consigne 2 : La PG étant une protéine, explique de façon détaillée comment est-elle obtenue dans les plants de tomate. Consigne 3 : Conçois une affiche où tu donneras 03 exemples de plantes transgéniques et leur intérêt et 03 inconvénients de cette technique. Epreuve conçue et proposée par M. DONGMO WILFRIED 695015562 /679652841 « Les paresseux savent se plaindre » Page 5